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基于MIRA快背式模型的主动减阻机理研究

发布时间:2021-10-27 10:05
  能源紧张使得汽车气动减阻成为亟待解决的问题,本研究的MIRA快背式模型是一款接近实车的模型,并且已经有风洞实验和CFD仿真对其流场结构做了较多的研究工作,对其流场结构有了初步的认识,但鉴于风洞实验研究和稳态数值仿真的局限性,未能对其流场结构有深入的认识。本篇论文的研究基于PowerFLOW5.1a这款软件,能够对瞬态流场进行很好的模拟,因此可以对MIRA快背式模型的流场结构有一个更深入的认识,为减阻措施的探索提供理论支持,对减阻机理做深入的分析。现阶段大部分的减阻措施还停留在被动减阻方式,但是它受制于汽车造型,同时也增加了汽车的载荷,采取主动射流减阻方式可以避免这个问题,不会对外部造型产生太大的影响,同时前人已做的大量研究也证明了此减阻方式的可行性。在对导致MIRA快背式模型气动阻力升高的原因进行流场机理分析的基础上,探索降低MIRA快背式模型气动阻力的减阻方案并对减阻机理进行研究,本文具体的研究工作和结论如下:(1)本文数值仿真的理论是基于格子-玻尔兹曼算法,LBM有其它传统CFD方法所没有的很多优势,特别是体现在在解决复杂边界,微观粒子相互作用和并行计算方面;湍流模型采用VLES,... 

【文章来源】:吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】:119 页

【学位级别】:硕士

【文章目录】:
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 快背式车型流场及减阻研究现状
        1.2.1 快背式车型外流场国内外研究概述
        1.2.2 国内外汽车流动控制策略研究现状
    1.3 本文研究的主要内容
第2章 理论基础和研究方法
    2.1 基本格子-玻尔兹曼方法
        2.1.1 算法
        2.1.2 优势
        2.1.3 LBM计算模型
    2.2 湍流模型
    2.3 网格细化策略
    2.4 边界条件
        2.4.1 流出/流入
    2.5 壁面处理
        2.5.1 格子-玻尔兹曼壁面BC
        2.5.2 壁面模型
    2.6 流场变量定义
        2.6.1 气动阻力系数
        2.6.2 压力系数
        2.6.3 总压系数
    2.7 本章小结
第3章 MIRA快背式原模型数值仿真分析
    3.1 几何和网格
        3.1.1 几何
        3.1.2 网格
    3.2 气流条件
    3.3 数值模型的尺寸和计算时间的设置
    3.4 原模型仿真与实验对比分析
        3.4.1 纵向涡结构对比
        3.4.2 展向涡结构对比
    3.5 原模型仿真结果分析
    3.6 本章小结
第4章 MIRA快背式模型各位置射流减阻方案仿真分析
    4.1 A位置射流减阻方案探索
        4.1.1 A位置射流工况
        4.1.2 D20射流工况
        4.1.3 流场机理分析
    4.2 B位置射流减阻方案探索
        4.2.1 B位置射流工况
        4.2.2 D20V20射流工况
        4.2.3 流场机理分析
    4.3 C位置射流减阻方案探索
        4.3.1 C位置射流工况
        4.3.2 D15射流工况
        4.3.3 流场机理分析
    4.4 D位置射流减阻方案探索
        4.4.1 D位置射流工况
        4.4.2 D20射流工况
        4.4.3 流场机理分析
    4.5 E位置射流减阻方案探索
        4.5.1 E位置射流工况
        4.5.2 D20射流工况
        4.5.3 流场机理分析
    4.6 F位置射流减阻方案探索
        4.6.1 F位置射流工况
        4.6.2 D20射流工况
        4.6.3 流场机理分析
    4.7 本章小结
第5章 各位置最优射流减阻方案组合研究
    5.1 流场分析
    5.2 本章小结
第6章 全文总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 展望
参考文献
作者简介
致谢


【参考文献】:
期刊论文
[1]斜背式轿车气动特性和三维分离流的研究[J]. 康宁,乔军平.  车辆与动力技术. 2006(01)
[2]典型汽车尾流结构的研究[J]. 傅立敏,刘锡国.  汽车工程. 1996(06)

硕士论文
[1]典型轿车瞬态气动特性实验研究[D]. 王子杰.吉林大学 2016



本文编号:3461382

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