某轿车气动性能试验与仿真分析研究
某车型车身造型设计及空气动力学仿真研究
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文
for a model to optimize the design parameters provided with the guidance of research methods. The research methods for the flow of automobile body have universal generalization. Keywords: automobile body, FLUENT, parameter, exterior flow field, simulation
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哈尔滨工业大学工学硕士学位论文
Abstract
With the path condition improvement and oil shock's aggravating, people have more desires to know the details abort exterior flow filed around a car in order to enhance automobile's power and the fuel oil efficiency; Searching how the automobile body shape influence the flow of gas condition; In oder to designs the automobile body contour's aerodynamics performance carries on the appraisal, and proposes its improvement and the optimal direction theoretically. According to the three-view model data, the thesis uses CATIA to establish its body of the flow analysis model, and evaluates model’s light compliance and guaranteeing model suitable. By pre calculating, affecting Automotive External Field Performance of the four key factors and their reasonable value areas are obtained; Based on this four key factors in orthogonal test are typical of nine parameter model; then using the knowledge of CATIA engineering properties of construction parameters of the vehicle body model, using the parametric model can be quickly generated series of typical parameters of the geometric model of the body. Using standard k model to simulate the body drain field; given aerodynamic drag and aerodynamic lift access methods; by GAMBIT typical parameters of each model was mesh and pre-processing work, and then use FLUENT to analysis Flow Field on the body of CFD model, and using the aerodynamical resistance coefficient and dynamic lift coefficient as the evaluating indicator, to the series parametrization flow field anatomic model's resistance size which establishes carries on the evaluation, which has given automobile body's several key parameter reference value scopes. in accordance with the principle of preference extracted from the contrast model as the optimum model of two models; obtained by the optimum model optimization model for further analysis. Optimization model of the flow field analysis verified with better overall performance; In addition, the paper analyzes the optimal model of the aerodynamics of other factors, that is, different ground clearance on the car lift and drag effects, the results show that the ground clearance can significantly influence the vehicle body of the lift coefficient; on the vehicle drag coefficient to a certain extent car with pneumatic lift first from the decrease of ground clearance, but little ground clearance to a certain extent, it will increase aerodynamic lift. Through the series of comparative studies of Flow analysis model, this body shape
汽车气动噪声的数值仿真与研究
汽车气动噪声的数值仿真与研究作者：孟繁桐来源：《世界家苑·学术》2017年第10期摘要：对小车模型进行仿真共分为三个阶段：稳态计算阶段、稳态噪声阶段以及瞬态计算阶段。
通过数值计算得出结论：网格疏密程度对噪声结果产生影响；迎风区域受到的压力数值最大，而噪声数值较大的区域往往发生在形状变形的位置处，例如A柱、后视镜以及位置处。
关键词：数值计算；稳态流场；气动噪声；分离涡模拟1 前言在高速运行下，气动噪声成为了主要噪声来源。
数据表明[1]，当汽车行驶速度每提升10km/h，声压级增加约2.5dB，突变位置处激发的气动噪声大致与速度的六次方成正比。
采用数值模拟研究汽车气动噪声经历了一个过程[2]，1999年Leep提出了简化的汽车模型。
2003年Bipin Lokhande模拟无限大的计算区域。
2004年Murad对简单倾角的A柱模型结构进行数值仿真。
2005年Vedy采用CAA方法对汽车后视镜模型进行数值仿真。
2010年同济大学采取DES、RANS和LES组合方法研究汽车后视镜影响下的流场分布。
2013年Christoph Reichl分别采用四面体、六面体网格进行数值仿真。
本文采取数值模拟方法对车身模型进行声学研究分析。
2 整车气动噪声特性分析本节以整车为例，初步了解汽车的气动噪声特性，分别从流动和气动噪声的角度分析整车的气动特性，总结汽车外形对于气动噪声的影响规律。
2.1 整车模型与计算域本次数值计算采用简化轿车模型，将后视镜部件进行省略。
模型按照1：1比例进行建模，车长为3588mm，车身高度为1527mm。
整车模型放置在长方体的虚拟风洞中，车身前部计算域长度选取为14457mm，车身后部计算域长度选取为37026mm，车顶上部计算域长度为13705mm，车身旁横向计算域长度为5251mm。
由于小车左右两部分可以近似认为对称的，所以对小车进行简化处理，即将计算域以及小车模型从中间对称线平均分开成左右两部分，数值计算时仅对其中一部分进行计算。
大学生方程式赛车空气动力学性能仿真分析毕业论文
毕业论文学院：机械工程学院系(专业)：车辆工程题目：大学生方程式赛车空气动力学仿真分析毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
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涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
汽车的气流实验报告(3篇)
第1篇一、实验背景随着汽车工业的快速发展，汽车在行驶过程中产生的气流对车辆性能、安全性和燃油经济性等方面的影响日益凸显。
为了更好地了解和优化汽车气流，本实验对一辆小型轿车进行了气流实验，旨在分析汽车在不同工况下的气流分布、阻力特性以及风噪水平。
二、实验目的1. 研究汽车在不同工况下的气流分布特点。
2. 分析汽车阻力特性，为降低汽车燃油消耗提供依据。
3. 评估汽车风噪水平，为提升汽车舒适性提供参考。
三、实验内容1. 实验设备本实验采用以下设备：- 汽车气流测试车：一辆小型轿车，搭载实验所需仪器。
- 气流传感器：用于测量汽车周围的气流速度和方向。
- 阻力系数测量仪：用于测量汽车行驶时的阻力系数。
- 风噪测量仪：用于测量汽车行驶时的风噪水平。
- 数据采集系统：用于采集实验数据。
2. 实验方法本实验在以下工况下进行：- 常温常压下，车速分别为20km/h、40km/h、60km/h、80km/h、100km/h。
- 汽车在不同角度下（0°、15°、30°、45°、60°）进行气流测量。
实验步骤如下：1. 将汽车停放在实验场地上，确保场地平整、无障碍物。
2. 启动汽车，调整车速至预定值。
3. 将气流传感器、阻力系数测量仪和风噪测量仪分别安装在汽车周围，确保仪器稳定、可靠。
4. 记录实验数据，包括气流速度、阻力系数和风噪水平。
5. 重复以上步骤，直至完成所有工况的实验。
四、实验结果与分析1. 气流分布特点实验结果表明，汽车在不同工况下，气流分布存在以下特点：- 汽车行驶过程中，气流在车身周围形成复杂的涡流。
- 汽车底部气流速度较大，顶部气流速度较小。
- 汽车侧面气流速度较大，前后气流速度较小。
2. 阻力特性实验结果显示，汽车阻力系数随车速增加而增大，且在不同角度下阻力系数存在差异。
具体分析如下：- 在20km/h时，阻力系数约为0.35。
- 在100km/h时，阻力系数约为0.5。
瞬态超车气动仿真模拟研究
汽车工程学报 Chinese Journal o汽f 车Au工to程m学oti报ve Engineering
Vol.8 No.2 Mar. 20第188 卷
瞬态超车气动仿真模拟研究
唐洪涛，苗秀奇，王君帅，陈广厚，曹 旭，董林源
（天津市轻工与食品工程机械装备集成设计与在线监控重点实验室，天津 300222）
（Tianjin Key Laboratory of Integrated Design and On-line Monitoring for the Light Industry and Food Engineering Machinery and Equipment，Tianjin 300222，China）
摘 要 ：为解决超车过程中的行车稳定性和安全性问题，应用计算流体力学（CFD）中的动网格技术对瞬态超车过程进 行空气动力学数值模拟，并对不同纵向位置、不同速度、不同间距下的超车过程进行气动特性分析研究，分析纵向位置、 速度和间距对汽车稳定性和安全性的影响。结果表明，当行车间距和速度发生变化时，超车侧向力有着不稳定波动的变 化曲线；侧向力和侧倾力矩在超车时会发生正负变化，同时伴有极值出现，侧向力第一次正向最大值出现在主超车刚好 到达被超车的尾部时，负向最大值出现在主超车和被超车车头平齐时，第二次正向最大值出现在主超车刚好离开被超车 时；主超车侧倾力矩正向最大值出现在主超车刚好到达被超车的尾部时，而被超车侧倾力矩正向最大值出现在主超车到 达被超车中部时，两车侧倾力矩负向最大值都出现在主超车超过被超车半个车身时。
Abstract：In order to improve the stability and safety during overtaking，the dynamic grid technology is applied in the computational fluid dynamics(CFD) to simulate the transient aerodynamic characteristics during overtaking. With different longitudinal positions，different speeds and different distances，the effects of longitudinal position，speed and pitch on vehicle stability and safety were analyzed. The results show that when the driving distance and speed change，the lateral force of the overtaking vessel has an unstable fluctuation curve. The directions of lateral force and overturning moment change during overtaking accompanied by extreme lateral force values. For the lateral force，the first maximum positive value appears when the overtaking vessel reaches the tail of the overtaken one and the maximum negative value appears when the front ends of both cars are behind the same line. The second maximum positive value appears when the overtaking vehicle leaves the overtaken one. For the roll moment，the maximum positive value of the overtaking vehicle appears when it reaches the tail of the overtaken one，and this value of the overtaken vehicle appears when the overtaking vehicle reaches the middle part of the overtaken one. The maximum negative value appears when more than half of the body is overtaken. Keywords：overtaking；dynamic mesh；transient；aerodynamic characteristics
轿车的外流场CFD模拟与气动特性分析（可编辑）
轿车的外流场CFD模拟与气动特性分析学校代号:学号:密级:公开兰州理工大学硕士学位论文轿车的外流场模拟与气动特性分析堂僮由遣厶筵刍型连这昱垣丝刍壁驱鏊圭盘麴援埴差皇僮狃电王猩堂暄童些刍整奎牺王程诠窒握童旦期三生垒旦旦迨窒筌鲎旦塑至三生鱼旦墨旦筌燮委基金圭度??一..●,兰州理工大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
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吼洲三年‘月彳日作者签名:罚叛乱学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权兰州理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
本学位论文属于、保密口,在年解密后适用本授权书。
,、不保密≤请在以上相应方框内打“√”矿枣畚三作者签名:移期期多年年日日导师签名: ‘/弓岁今夕勿论盯吖/硕士学位论文目录摘要??.插表索引一插图索引?第章绪论.课题研究背景及意义?...课题研究背景..课题研究意义...汽车空气动力特性对经济性的影响?. .国内外研究现状综述?...国内外汽车空气动力学发展现状..国内外汽车流场数值模拟的发展现状?.本文研究内容?.第章汽车空气动力学基础理论??...空气的基本物理属性?...空气的密度..空气的粘度..空气的压缩性.流体与流动的基本特性..理想流体与粘性流体..牛顿流体与非牛顿流体?..可压流体与不可压流体?..定常流与非定常流..层流与湍流.流体力学中的基本方程...连续性方程..伯努利方程.汽车车身扰流与气动理论..气动力与气动力矩??....气动阻力...气动升力及纵倾力矩?...车身表面的压力分布一.本章小结第章汽车外流场数值模拟理论基础..汽车外流场数值模拟特点?..轿车的外流场模拟与气动特性分析.汽车外流场数值模拟的难点...空气的两种近似法?...基本控制方程?..质量守恒方程连续性方程?....动量守恒方程?..能量守恒方程?..数值计算方法?..常用数值计算方法??....有限体积法??...有限体积法的常见离散格式?. ..的求解方法.常用湍流模型....单方程.模型?.. 模型....大涡模拟??..本章小结??..第章外流场数值模拟..几何模型的建立??...计算区域的确定??一.网格的划分?....网格策略....计算网格的生成..边界条件的设定??...求解器的选择....基于压力的求解器??...基于密度的求解器??..湍流模型选取....模型?.. 模型..雷诺应力模型..大涡模拟模型..收敛性判定?...本章小结??..第章模拟结果与分析..原始模型外流场分析?.轿车车身前部结构的气动特性分析..车头后倾角对车身气动特性影响的分析??.硕士学位论文..挡风玻璃与发动机罩的倾斜角对车身气动特性影响的分析..轿车车身尾部结构的气动特性分析....后风窗斜角对整车气动特性影响的分析??....轿车车身尾部上翘角的气动特性分析..轿车离地间隙的气动特性分析??...国产某型家用轿车的气动造型优化设计?...本章小结第章总结与展望??..全文总结.展望?..参考文献?致谢??..附录攻读硕士研究生期间发表的论文??.硕士学位论文摘要汽车空气动力学是研究空气与汽车相对运动时的现象和作用的一门科学。
汽车整车空气动力学风洞试验 气动力风洞试验方法
汽车整车空气动力学风洞试验气动力风洞试验方法第一章试验介绍1.1 试验背景汽车的设计与制造是一个复杂的过程，为了确保汽车在高速行驶时能够稳定、安全地行驶，必须对汽车的空气动力学性能进行全面的评估和测试。
其中，空气动力学风洞试验是一种常用的测试手段，通过模拟车辆在真实行驶环境中的空气流动情况，来评估汽车的空气动力学性能。
1.2 试验目的汽车整车空气动力学风洞试验的主要目的是通过对汽车在风洞中的空气动力学性能进行测试和分析，为汽车的设计和改进提供重要的参考依据。
具体包括评估汽车的气动阻力、升力、侧向力等参数，以及研究汽车在不同速度和风向下的空气动力学特性，为汽车的设计优化提供数据支持。
1.3 试验对象本次试验的对象为某汽车制造公司新研发的一款中型轿车，车型为XX型号。
该车型在设计阶段已经进行了初步的空气动力学仿真分析，但为了进一步验证仿真结果的准确性，并对车辆的空气动力学性能进行更加全面深入的评估，需要进行空气动力学风洞试验。
第二章试验方法2.1 试验设备本次试验将使用某汽车制造公司配备的先进空气动力学风洞，风洞设备包括风道、风扇、测量传感器等。
风道采用封闭式结构，能够模拟多种不同的速度和风向条件，满足不同车速和风向下的算测需求。
风扇能够产生高速气流，测量传感器用于对车辆在风洞内的空气动力学参数进行实时监测和记录。
2.2 试验方案需要确定试验的速度范围和风向条件。
一般来说，汽车在行驶过程中会受到不同速度和不同角度的气流影响，因此需要在风洞中模拟不同的速度和风向条件，以获得全面准确的空气动力学性能数据。
确定试验参数和测量点。
根据汽车的设计特点和试验的目的，确定需要测量的空气动力学参数，如阻力、升力、侧向力等，并确定在车身表面的哪些位置设置测量点，以获取相应的测量数据。
进行试验数据的采集和分析。
在风洞试验进行过程中，需要通过测量传感器对车辆在风洞内的空气动力学参数进行实时监测和记录，然后对采集到的数据进行分析和评估，得出对汽车空气动力学性能的客观准确的评估结果。
风作用下某斜拉桥气动性能数值仿真研究
风作用下某斜拉桥气动性能数值仿真研究摘要本文以某斜拉桥为对象，利用数值仿真的方法研究了风对某斜拉桥气动性能的影响。
利用计算流体力学（CFD）模拟了某斜拉桥在不同风速下的气动力学性能，包括风压分布、阻力系数和升力系数等。
结果表明，风速对某斜拉桥的气动性能有显著影响，随着风速的增加，阻力系数和升力系数均呈现上升趋势，但阻力系数的增加幅度更大；同时，桥面局部结构的存在也对某斜拉桥的气动性能有一定的影响。
关键词：斜拉桥；气动性能；风压分布；阻力系数；升力系数；计算流体力学正文1.引言现代桥梁结构设计中，为了提高桥梁的安全性、经济性和可靠性，设计师需要考虑各种因素的综合影响，其中包括风对桥梁的影响。
风是桥梁设计中最重要的环境因素之一，过强的风力甚至会导致桥梁的垮塌。
斜拉桥是一种新型的桥梁结构，在近几十年中得到了广泛的应用。
斜拉桥通过借助拉索和斜杆的力学作用，实现了更长跨度的建设。
然而，斜拉桥的气动性能问题却给结构的设计和维护带来了巨大的问题。
因此，本文以某斜拉桥为研究对象，利用计算流体力学（CFD）模拟了该桥梁在不同风速下的气动性能，主要包括风压分布、阻力系数和升力系数等。
通过数值仿真分析，揭示风速对某斜拉桥气动性能的影响规律，为未来斜拉桥结构设计和改进提供参考。
2.数值模拟方法本文采用ANSYS Fluent软件对某斜拉桥在不同风速下的气动性能进行数值模拟，并用Gambit等后处理软件对仿真结果实现可视化。
具体步骤如下：（1）建立模型。
根据实际情况，采用计算机辅助设计（CAD）软件构建了某斜拉桥的三维模型，包括桥面、桥塔、拉索、斜杆等结构。
模型导入Gambit软件中，进行网格划分和优化，生成高质量的三维网格模型。
（2）边界条件的设置。
设定模拟计算的边界条件，包括颜色、速度场和压力场等参数。
（3）计算场的求解。
通过Fluent软件求解包括连续方程、动量方程和能量方程等在内的系统方程组，得到相应的压力和速度场分布图。