風(fēng)載下高速汽車氣動(dòng)力CFD研究.pdf

1、隨著汽車技術(shù)的進(jìn)步和高速公路的不斷發(fā)展，汽車車速有了顯著提高。汽車在給人們帶來(lái)方便與舒適的同時(shí)，也帶來(lái)了安全隱患。高速行駛的汽車在各種復(fù)雜的氣象條件下極易發(fā)生側(cè)翻、碰撞等交通事故，造成重大的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。因此，本文以高速汽車為研究對(duì)象，對(duì)其展開(kāi)風(fēng)載下的氣動(dòng)力特性CFD研究。
　　 在分析汽車空氣動(dòng)力特性的基礎(chǔ)上，對(duì)某型汽車做出了一定的簡(jiǎn)化和假設(shè)，建立了相應(yīng)的物理數(shù)學(xué)模型，給出了描述汽車外流場(chǎng)的三維湍流流動(dòng)的不可壓N-S方程

2、，并選取了合適的湍流模型；采用有限體積法對(duì)控制方程進(jìn)行離散化處理。
　　 在假設(shè)和簡(jiǎn)化的基礎(chǔ)上，利用CATIA軟件建立了用于數(shù)值模擬的三維汽車模型。研究了網(wǎng)格生成技術(shù)，針對(duì)汽車外形的復(fù)雜性，采用混合網(wǎng)格生成技術(shù)，即在外形復(fù)雜的區(qū)域使用非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格，在外形規(guī)則的區(qū)域則采用結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格。考慮到汽車的運(yùn)動(dòng)，探討了動(dòng)網(wǎng)格和滑移網(wǎng)格技術(shù)，并通過(guò)對(duì)比選擇采用動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)來(lái)模擬汽車的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。利用FLUENT軟件的接口，使用C語(yǔ)言編寫(xiě)UDF程序，

3、實(shí)現(xiàn)汽車的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
　　 采用FLUENT軟件分別對(duì)汽車單車行駛和會(huì)車過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬，獲得了無(wú)風(fēng)、縱向風(fēng)、側(cè)向風(fēng)等五種工況下汽車外流場(chǎng)壓力和速度分布規(guī)律，并分析了不同風(fēng)載對(duì)汽車單車和會(huì)車行駛時(shí)行車安全的影響。研究結(jié)果表明，在側(cè)向風(fēng)作用下，高速汽車單車行駛時(shí)將受到側(cè)向力和側(cè)傾力矩的作用；會(huì)車行駛時(shí)，由于風(fēng)載和干擾車輛的存在，汽車將受到方向和大小都隨時(shí)間變化的橫擺力矩和側(cè)傾力矩作用，易發(fā)生側(cè)翻，對(duì)行車安全造成極大的影響。