基于計(jì)算流體力學(xué)的汽車(chē)格柵風(fēng)阻特性分析及其優(yōu)化研究
發(fā)布時(shí)間:2023-01-15 19:08
隨著近幾年國(guó)內(nèi)汽車(chē)行業(yè)的迅猛發(fā)展,能源危機(jī)、環(huán)境污染等社會(huì)問(wèn)題日趨凸顯,汽車(chē)節(jié)能減排迫在眉睫。汽車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)研究兼顧節(jié)能、減排,因此風(fēng)阻特性逐漸成為新車(chē)型開(kāi)發(fā)的重要性能之一,各大主機(jī)廠紛紛不惜投入大量人力、資金,通過(guò)分析計(jì)算、風(fēng)洞試驗(yàn)等方法,進(jìn)行汽車(chē)的風(fēng)阻特性研發(fā)。本文基于CFD(Computational Fluid Dynamics)仿真分析,建立詳細(xì)的整車(chē)有限元模型進(jìn)行風(fēng)阻特性定量研究;研究的模型包含發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)部散熱系統(tǒng)模型,和散熱系統(tǒng)對(duì)風(fēng)阻的影響。優(yōu)化分析針對(duì)汽車(chē)格柵的風(fēng)阻特性而展開(kāi),除去整車(chē)建模外,研究的主要內(nèi)容為:整車(chē)與格柵風(fēng)阻特性及優(yōu)化方法研究、風(fēng)洞試驗(yàn)驗(yàn)證、仿真對(duì)標(biāo)。本文以CFD仿真為主要研究手段,經(jīng)過(guò)有限元建模、分析優(yōu)化,完成對(duì)格柵風(fēng)阻特性的仿真研究,得出風(fēng)阻特性優(yōu)化提升的確切方案和結(jié)論。然后,通過(guò)CFD仿真分析對(duì)研究方案展開(kāi)理論應(yīng)用分析,對(duì)比風(fēng)阻系數(shù)優(yōu)化前Cd=0.3336、優(yōu)化后Cd=0.3287的變化,確認(rèn)研究方案的降風(fēng)阻作用ΔCd=4.9counts(1counts=0.001)。同時(shí),經(jīng)過(guò)CFD的后處理,通過(guò)對(duì)比、分析外流場(chǎng)壓力以及速度云圖的變化,確認(rèn)優(yōu)化效...
【文章頁(yè)數(shù)】:64 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 論文選題背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 汽車(chē)風(fēng)阻特性研究現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)內(nèi)汽車(chē)格柵風(fēng)阻特性研究現(xiàn)狀
1.2.3 國(guó)外汽車(chē)格柵風(fēng)阻特性研究現(xiàn)狀
1.3 計(jì)算流體力學(xué)數(shù)值仿真(CFD)
1.4 CFD的求解方程
1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容
第二章 整車(chē)風(fēng)阻特性研究
2.1 整車(chē)風(fēng)阻特性研究的基本步驟和流程
2.2 整車(chē)外流場(chǎng)建模
2.2.1 整車(chē)風(fēng)阻特性模型幾何清理
2.2.2 計(jì)算域設(shè)置
2.2.3 面網(wǎng)格的生成
2.2.4 體網(wǎng)格的生成
2.3 模擬計(jì)算的條件設(shè)定
2.4 整車(chē)風(fēng)阻系數(shù)與可視化流場(chǎng)信息
2.4.1 風(fēng)阻系數(shù)值
2.4.2 壓力場(chǎng)信息可視化
2.4.3 其他場(chǎng)信息可視化
2.5 本章小結(jié)
第三章 格柵風(fēng)阻特性研究與優(yōu)化
3.1 格柵封堵對(duì)風(fēng)阻系數(shù)貢獻(xiàn)量研究
3.2 格柵及周?chē)鷧^(qū)域速度場(chǎng)研究
3.3 格柵及周?chē)鷧^(qū)域壓力場(chǎng)研究
3.4 格柵封堵可行性研究
3.5 格柵無(wú)效開(kāi)孔區(qū)域封堵
3.5.1 確定可優(yōu)化的封堵區(qū)域
3.5.2 格柵無(wú)效開(kāi)孔區(qū)域封堵優(yōu)化研究結(jié)果
3.5.3 格柵風(fēng)阻特性優(yōu)化與散熱性能平衡
3.6 格柵及周?chē)J角結(jié)構(gòu)風(fēng)阻特性優(yōu)化
3.7 本章小結(jié)
第四章 格柵風(fēng)阻特性優(yōu)化試驗(yàn)驗(yàn)證
4.1 試驗(yàn)條件
4.1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)
4.1.2 試驗(yàn)儀器
4.2 試驗(yàn)步驟
4.2.1 外觀檢查
4.2.2 調(diào)整車(chē)輛狀態(tài)
4.2.3 定義試驗(yàn)內(nèi)容
4.2.4 試驗(yàn)操作
4.3 試驗(yàn)結(jié)果
4.4 誤差原因研究
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]空氣動(dòng)力套件對(duì)汽車(chē)氣動(dòng)性能影響的研究[J]. 張鵬程,蘇小平. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2015(05)
[2]某轎車(chē)氣動(dòng)特性的CFD分析及優(yōu)化[J]. 張懷華,容江磊,郭建成. 陜西科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(02)
[3]汽車(chē)底部結(jié)構(gòu)對(duì)氣動(dòng)特性影響的數(shù)值仿真與實(shí)驗(yàn)研究[J]. 袁志群,谷正氣,何憶斌,汪怡平,陳細(xì)軍. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2010(08)
[4]空氣阻力與車(chē)身造型研究[J]. 丁巖,陳永光,李寧. 公路與汽運(yùn). 2008(02)
[5]改善汽車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)性能的措施[J]. 陳振明,尹華鑫. 公路與汽運(yùn). 2007(05)
[6]CFD在汽車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)研究中的應(yīng)用[J]. 張建立,張國(guó)忠. 沈陽(yáng)大學(xué)學(xué)報(bào). 2006(04)
[7]汽車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)與車(chē)身造型研究最新進(jìn)展[J]. 張國(guó)忠,賴征海. 沈陽(yáng)大學(xué)學(xué)報(bào). 2005(06)
[8]汽車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)數(shù)值仿真研究進(jìn)展[J]. 張揚(yáng)軍,呂振華,徐石安,涂尚榮,叢艷吉. 汽車(chē)工程. 2001(02)
[9]CFD在汽車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)研究中的應(yīng)用[J]. 姜樂(lè)華,谷正氣. 湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 1997(04)
博士論文
[1]基于仿真與試驗(yàn)的汽車(chē)風(fēng)洞修正研究[D]. 張英朝.吉林大學(xué) 2010
碩士論文
[1]汽車(chē)外流場(chǎng)精確仿真與尾部凸起結(jié)構(gòu)減阻控制研究[D]. 邵書(shū)鑫.吉林大學(xué) 2014
[2]轎車(chē)尾流場(chǎng)對(duì)尾氣擴(kuò)散特性影響的數(shù)值仿真[D]. 李修城.吉林大學(xué) 2014
本文編號(hào):3731387
【文章頁(yè)數(shù)】:64 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 論文選題背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 汽車(chē)風(fēng)阻特性研究現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)內(nèi)汽車(chē)格柵風(fēng)阻特性研究現(xiàn)狀
1.2.3 國(guó)外汽車(chē)格柵風(fēng)阻特性研究現(xiàn)狀
1.3 計(jì)算流體力學(xué)數(shù)值仿真(CFD)
1.4 CFD的求解方程
1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容
第二章 整車(chē)風(fēng)阻特性研究
2.1 整車(chē)風(fēng)阻特性研究的基本步驟和流程
2.2 整車(chē)外流場(chǎng)建模
2.2.1 整車(chē)風(fēng)阻特性模型幾何清理
2.2.2 計(jì)算域設(shè)置
2.2.3 面網(wǎng)格的生成
2.2.4 體網(wǎng)格的生成
2.3 模擬計(jì)算的條件設(shè)定
2.4 整車(chē)風(fēng)阻系數(shù)與可視化流場(chǎng)信息
2.4.1 風(fēng)阻系數(shù)值
2.4.2 壓力場(chǎng)信息可視化
2.4.3 其他場(chǎng)信息可視化
2.5 本章小結(jié)
第三章 格柵風(fēng)阻特性研究與優(yōu)化
3.1 格柵封堵對(duì)風(fēng)阻系數(shù)貢獻(xiàn)量研究
3.2 格柵及周?chē)鷧^(qū)域速度場(chǎng)研究
3.3 格柵及周?chē)鷧^(qū)域壓力場(chǎng)研究
3.4 格柵封堵可行性研究
3.5 格柵無(wú)效開(kāi)孔區(qū)域封堵
3.5.1 確定可優(yōu)化的封堵區(qū)域
3.5.2 格柵無(wú)效開(kāi)孔區(qū)域封堵優(yōu)化研究結(jié)果
3.5.3 格柵風(fēng)阻特性優(yōu)化與散熱性能平衡
3.6 格柵及周?chē)J角結(jié)構(gòu)風(fēng)阻特性優(yōu)化
3.7 本章小結(jié)
第四章 格柵風(fēng)阻特性優(yōu)化試驗(yàn)驗(yàn)證
4.1 試驗(yàn)條件
4.1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)
4.1.2 試驗(yàn)儀器
4.2 試驗(yàn)步驟
4.2.1 外觀檢查
4.2.2 調(diào)整車(chē)輛狀態(tài)
4.2.3 定義試驗(yàn)內(nèi)容
4.2.4 試驗(yàn)操作
4.3 試驗(yàn)結(jié)果
4.4 誤差原因研究
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]空氣動(dòng)力套件對(duì)汽車(chē)氣動(dòng)性能影響的研究[J]. 張鵬程,蘇小平. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2015(05)
[2]某轎車(chē)氣動(dòng)特性的CFD分析及優(yōu)化[J]. 張懷華,容江磊,郭建成. 陜西科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(02)
[3]汽車(chē)底部結(jié)構(gòu)對(duì)氣動(dòng)特性影響的數(shù)值仿真與實(shí)驗(yàn)研究[J]. 袁志群,谷正氣,何憶斌,汪怡平,陳細(xì)軍. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2010(08)
[4]空氣阻力與車(chē)身造型研究[J]. 丁巖,陳永光,李寧. 公路與汽運(yùn). 2008(02)
[5]改善汽車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)性能的措施[J]. 陳振明,尹華鑫. 公路與汽運(yùn). 2007(05)
[6]CFD在汽車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)研究中的應(yīng)用[J]. 張建立,張國(guó)忠. 沈陽(yáng)大學(xué)學(xué)報(bào). 2006(04)
[7]汽車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)與車(chē)身造型研究最新進(jìn)展[J]. 張國(guó)忠,賴征海. 沈陽(yáng)大學(xué)學(xué)報(bào). 2005(06)
[8]汽車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)數(shù)值仿真研究進(jìn)展[J]. 張揚(yáng)軍,呂振華,徐石安,涂尚榮,叢艷吉. 汽車(chē)工程. 2001(02)
[9]CFD在汽車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)研究中的應(yīng)用[J]. 姜樂(lè)華,谷正氣. 湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 1997(04)
博士論文
[1]基于仿真與試驗(yàn)的汽車(chē)風(fēng)洞修正研究[D]. 張英朝.吉林大學(xué) 2010
碩士論文
[1]汽車(chē)外流場(chǎng)精確仿真與尾部凸起結(jié)構(gòu)減阻控制研究[D]. 邵書(shū)鑫.吉林大學(xué) 2014
[2]轎車(chē)尾流場(chǎng)對(duì)尾氣擴(kuò)散特性影響的數(shù)值仿真[D]. 李修城.吉林大學(xué) 2014
本文編號(hào):3731387
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