本文基于LBM方法,首先計算了旋轉條件下具有詳細花紋外形的車輪的氣動特性,然后將輪胎花紋簡化為縱向溝槽,利用不同表面粗糙度系數(shù)值等效詳細花紋外形的氣動效應,計算旋轉條件下的外形簡化車輪的瞬態(tài)外流場特性。對比分析了兩種外形車輪的流場分布特性和氣動力發(fā)展結果,以及表面粗糙度系數(shù)值對氣動特性的影響,獲得了能夠準確反映詳細車輪花紋氣動效應的表面粗糙度系數(shù)值,據(jù)此對整車瞬態(tài)外流場進行了數(shù)值計算,將結果與風洞實驗值進行對比,一致性較好并且計算精度較高。該方法確定了較為合理的等效表面粗糙度系數(shù)值,對車輪旋轉條件下的整車瞬態(tài)空氣動力特性進行了較為準確的模擬,簡化了處理輪胎詳細幾何的復雜程度,計算效率得到提高。 

【文章來源】：汽車科技. 2020,(03)

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

圖1 兩種車輪幾何外形

取足夠大的計算域邊界，盡量減小計算域邊界對車輪繞流的影響。應用滑移網(wǎng)格方法計算詳細花紋輪胎的氣動力特性，做為表面粗糙度簡化輪胎計算結果的目標值。對于縱向溝槽輪胎的外流場計算，應用滑移網(wǎng)格計算輪輞部分的外流場，應用移動壁面技術實現(xiàn)輪胎部分的轉動模擬，并對輪胎表面施加不同的表面粗糙度，以模擬詳細花紋對氣動特性的影響，滑移網(wǎng)格設置區(qū)域如圖2所示，左側為詳細花紋輪胎，右側為縱向溝槽輪胎。計算設置輪胎邊緣轉動線速度為140km/h。2 數(shù)值方法

氣動力計算結果如表1所示，共進行了6個工況的計算，第1個工況為詳細幾何花紋輪胎，其余5個工況為縱向溝槽輪胎，并分別在輪胎表面設置數(shù)值為0/1/2/4/6的表面粗糙度值（用SR表示）。從表1和圖3可以看出，表面粗糙度SR=1時，氣動阻力和阻力系數(shù)計算結果與詳細花紋輪胎計算結果整體最為接近，其中阻力差別為0.13N，阻力系數(shù)差別為0.0001。SR=0時，側向力和側向力系數(shù)與詳細花紋輪胎最為接近，SR=6時，升力和升力系數(shù)與詳細花紋輪胎最為接近。考慮到氣動阻力特性是目前新車型氣動開發(fā)中最為關注的氣動性能，因此選擇表面粗糙度SR=1對整車氣動特性進行模擬。


本文編號：3069810