一种新型扰流器的研究及气动性能优化

发布时间：2024-03-31 20:45

　　空气动力学附加装置对整车气动性能的改善起着不可忽视的作用。目前国内外对汽车减阻的研究正趋于完善,其方法主要为局部优化、整体优化、安装导流附加装置等。在减小升力方面,以运动型车辆如方程式赛车为主,其改善方式通常为安装空气动力学附加装置如前翼、尾翼、扩散器等。当在车身上只安装传统扰流器时,整车的阻力与升力是相互冲突、相互矛盾的,不能同时实现减小阻力与升力即不能够同时提升整车的燃油经济性与操纵稳定性。本文在前人研究的基础上,通过数值模拟与风洞实验相结合的方法,以某直背车型为研究对象,为其设计一款能够同时减小整车阻力与升力的新型扰流器。主要研究工作如下:1.建立某直背轿车三维模型并进行数值模拟,通过对其流场分析寻找出可能改善整车气动性能的优化方案:减小C柱涡及尾部拖拽涡引起的能量耗散、改善后风窗以下近车身处复杂气流的流动、改善前后车轮轮腔间隙引起的复杂流动、减小车身多处因曲率半径变化过急引起的气流分离。2.以国外研究为背景介绍新型扰流器的发展过程,通过新型扰流器需满足的流场条件确定其基本形状,以车+扰流器为研究对象优化出新型扰流器的最佳二维型面。研究表明:新型扰流器能够实现减阻减升的预期目标;...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 本文研究内容
    1.4 本章小结
2 数值计算理论与优化方法
    2.1 计算流体力学基础
        2.1.1 流体力学基本控制方程
        2.1.2 湍流模型
        2.1.3 壁面函数
        2.1.4 控制方程的求解方法
    2.2 多目标优化方法
        2.2.1 多目标优化概念
        2.2.2 拉丁超立方抽样
        2.2.3 Kriging代理模型
        2.2.4 多目标遗传算法
    2.3 数据挖掘技术基础
        2.3.1 K-means聚类分析
    2.4 风洞实验基础
    2.5 本章小结
3 原模型数值模拟
    3.1 建立汽车几何模型
    3.2 网格划分
    3.3 边界条件
    3.4 流场分析
    3.5 本章小结
4 新型扰流器型面设计及验证
    4.1 B样条曲线简述
    4.2 新型扰流器理论
        4.2.1 新型扰流器二维型面优化
        4.2.2 气流流动预想验证
    4.3 本章小结
5 新型扰流器性能优化
    5.1 优化变量与优化目标
    5.2 优化设置与流程
    5.3 优化结果分析
        5.3.1 优化结果
        5.3.2 敏感度分析
        5.3.3 自组织映射结果
    5.4 实验验证
    5.5 本章小结
6 流动机理分析
    6.1 减升分析
    6.2 减阻分析
    6.3 本章小结
7 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
致谢
参考文献
个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果



本文编号：3944469