隊列行駛貨車氣動特性仿真及影響因素分析
發(fā)布時間:2021-08-29 18:49
在Catia軟件中建立了貨車的三維模型,對單車的外流場進行了仿真計算;建立了隊列行駛貨車的幾何模型,研究了車輛間距和車輛數(shù)目對隊列行駛貨車氣動特性的影響,結(jié)果表明:當(dāng)車間距為0.25~0.75倍車身長時,前車的氣動阻力系數(shù)隨著間距的減小而減小,后車的氣動阻力系數(shù)隨著間距的減小而增大;當(dāng)車間距為0.5倍車身長時,平均阻力系數(shù)最小。隨著車輛數(shù)目的增加,隊列的平均阻力最多可降低10.38%。
【文章來源】:湖北汽車工業(yè)學(xué)院學(xué)報. 2020,34(04)
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
貨車三維模型
應(yīng)用Ansys Meshing對單車外流場計算域進行網(wǎng)格劃分,如圖2b所示,網(wǎng)格類型為“四面體+三棱柱”非結(jié)構(gòu)化混合網(wǎng)格,車身表面的網(wǎng)格尺寸設(shè)置為0.01 m,在貨車車身表面添加了三棱柱網(wǎng)格以模擬車身表面的邊界層,設(shè)置第1層厚度為0.001 m,增長率為1.2,層數(shù)為5,利用設(shè)置密度盒對車身周圍的網(wǎng)格進行局部加密以提高計算精度,密度盒內(nèi)網(wǎng)格尺寸設(shè)置為0.08 m。1.3 邊界條件及求解器的設(shè)置
通過仿真計算求得單車的氣動阻力系數(shù)為0.79,單車縱向?qū)ΨQ面壓力系數(shù)分布和速度矢量分布如圖3所示。從圖3a可以看出,氣流流經(jīng)貨車車頭和車廂前上部時受到阻礙,發(fā)生了阻滯現(xiàn)象,形成了正壓區(qū),在車廂尾部發(fā)生了氣流分離而形成了負壓區(qū),貨車前部的壓力大于后部的壓力,從而產(chǎn)生了壓差阻力。由圖3b可知,氣流由于受到車頭的阻擋,速度迅速降低并接近于0 m·s-1,形成阻滯區(qū)域;受阻的氣流分成2個部分,一部分氣流向上沿著駕駛室爬升,另一部分氣流進入車底。由于車廂比駕駛室高,車廂前部突出部分阻擋了氣流流動,氣流在駕駛室頂部發(fā)生了分離,氣流的速度快速升高導(dǎo)致壓力下降,形成了較大的渦流。氣流沿著駕駛室頂部向后流動時,由于受到車廂的阻擋,在車廂的前上部形成阻滯區(qū)域,使壓力增加;當(dāng)氣流沿著車廂頂部向后流動時,在車廂的前頂部發(fā)生了分離后再次附著,導(dǎo)致該處壓力下降。車廂頂部的氣流一直流到貨車尾部并與來自車底、車身兩側(cè)的氣流匯合形成上下2個旋渦,旋渦消耗了大量的能量,使貨車的氣動阻力較大。2 車間距對貨車氣動特性的影響
【參考文獻】:
期刊論文
[1]日本公開展示卡車無人駕駛列隊[J]. 李雨霏. 專用汽車. 2013(03)
[2]隊列行駛?cè)v汽車外流場的數(shù)值模擬[J]. 王靖宇,劉暢,李勝,胡興軍. 重慶交通大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2007(05)
[3]隊列行駛車輛的空氣動力特性[J]. 傅立敏,吳允柱,賀寶琴. 吉林大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2006(06)
博士論文
[1]汽車隊列行駛的氣動特性研究[D]. 賀寶琴.吉林大學(xué) 2009
碩士論文
[1]車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下乘用車節(jié)能隊列研究[D]. 李姝紅.吉林大學(xué) 2017
[2]側(cè)向風(fēng)及車間距對貨車列隊行駛影響分析[D]. 許香港.吉林大學(xué) 2016
[3]車尾造型對凹坑型非光滑車身氣動減阻的影響與優(yōu)化[D]. 聶云.湖南大學(xué) 2014
本文編號:3371189
【文章來源】:湖北汽車工業(yè)學(xué)院學(xué)報. 2020,34(04)
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
貨車三維模型
應(yīng)用Ansys Meshing對單車外流場計算域進行網(wǎng)格劃分,如圖2b所示,網(wǎng)格類型為“四面體+三棱柱”非結(jié)構(gòu)化混合網(wǎng)格,車身表面的網(wǎng)格尺寸設(shè)置為0.01 m,在貨車車身表面添加了三棱柱網(wǎng)格以模擬車身表面的邊界層,設(shè)置第1層厚度為0.001 m,增長率為1.2,層數(shù)為5,利用設(shè)置密度盒對車身周圍的網(wǎng)格進行局部加密以提高計算精度,密度盒內(nèi)網(wǎng)格尺寸設(shè)置為0.08 m。1.3 邊界條件及求解器的設(shè)置
通過仿真計算求得單車的氣動阻力系數(shù)為0.79,單車縱向?qū)ΨQ面壓力系數(shù)分布和速度矢量分布如圖3所示。從圖3a可以看出,氣流流經(jīng)貨車車頭和車廂前上部時受到阻礙,發(fā)生了阻滯現(xiàn)象,形成了正壓區(qū),在車廂尾部發(fā)生了氣流分離而形成了負壓區(qū),貨車前部的壓力大于后部的壓力,從而產(chǎn)生了壓差阻力。由圖3b可知,氣流由于受到車頭的阻擋,速度迅速降低并接近于0 m·s-1,形成阻滯區(qū)域;受阻的氣流分成2個部分,一部分氣流向上沿著駕駛室爬升,另一部分氣流進入車底。由于車廂比駕駛室高,車廂前部突出部分阻擋了氣流流動,氣流在駕駛室頂部發(fā)生了分離,氣流的速度快速升高導(dǎo)致壓力下降,形成了較大的渦流。氣流沿著駕駛室頂部向后流動時,由于受到車廂的阻擋,在車廂的前上部形成阻滯區(qū)域,使壓力增加;當(dāng)氣流沿著車廂頂部向后流動時,在車廂的前頂部發(fā)生了分離后再次附著,導(dǎo)致該處壓力下降。車廂頂部的氣流一直流到貨車尾部并與來自車底、車身兩側(cè)的氣流匯合形成上下2個旋渦,旋渦消耗了大量的能量,使貨車的氣動阻力較大。2 車間距對貨車氣動特性的影響
【參考文獻】:
期刊論文
[1]日本公開展示卡車無人駕駛列隊[J]. 李雨霏. 專用汽車. 2013(03)
[2]隊列行駛?cè)v汽車外流場的數(shù)值模擬[J]. 王靖宇,劉暢,李勝,胡興軍. 重慶交通大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2007(05)
[3]隊列行駛車輛的空氣動力特性[J]. 傅立敏,吳允柱,賀寶琴. 吉林大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2006(06)
博士論文
[1]汽車隊列行駛的氣動特性研究[D]. 賀寶琴.吉林大學(xué) 2009
碩士論文
[1]車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下乘用車節(jié)能隊列研究[D]. 李姝紅.吉林大學(xué) 2017
[2]側(cè)向風(fēng)及車間距對貨車列隊行駛影響分析[D]. 許香港.吉林大學(xué) 2016
[3]車尾造型對凹坑型非光滑車身氣動減阻的影響與優(yōu)化[D]. 聶云.湖南大學(xué) 2014
本文編號:3371189
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