某型三厢轿车空气外流场模拟与分析 毕业论文

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1、经济技术学院毕业论文（设计）论文题目某型三厢轿车空气外流场模拟与分析姓名学号12558025院系经济技术学院年级专业12级车辆工程指导教师职称导师中国·合肥二零一六年五月十日目录第一章绪论21.1本文的意义与目的21.2本文主要的研究内容31.3本文的研究方法3第二章轿车的模型建立52.1三厢轿车几何模型的建立以及网格的划分52.1.1绘制三厢轿车几何模型52.1.2对轿车模型进行网格划分52.2轿车外流场的边界条件、物理模型以及数值迭代82.2.1边界条件82.2.2物理模型82.2.3数值分析的迭代9第三章轿车外流场的数值模拟结

2、果分析103.1轿车流场的组成103.1.1轿车的内流场103.1.2轿车的外流场103.2轿车外流场的数值计算结果分析123.2.1轿车外流场的压力分析123.2.2轿车外流场的速度分析14第四章全文总结16致谢17参考文献18某型三厢轿车空气外流场模拟与分析作者：王肖指导老师：杨迎春（安徽农业大学经济技术学院2012级车辆工程合肥230036）摘要：随着当代轿车的汽车速度不断提高，所以对轿车气动性能要求也不断提高。在研究过程中，我们主要从汽车外流场进行模拟与分析。本文利用所学的CAD软件和CATIA软件，构建所需要三厢轿车的模型

3、，来作为用于本文的轿车模拟模型。之后，导出轿车模型利用STAR-CCM+软件进而生成适合空气动力学所需仿真用的轿车表面网格。然后再进行求解域和控制参数的设定，求解单元，求解方法和数学模型的选择，以及边界条件的确定等等。在完成以上的工作之后，通过STAR-CCM+软件进行数值模拟，对汽车模型外部流场进行外流场的仿真计算。进而得出所需要的图形以及数据，最后对整个汽车外流场进行速度、压力分析和计算。关键词：气动性能CADCATIASTAR-CCM+数值模拟汽车外流场第一章绪论1.1本文的意义与目的本文主要研究轿车在行驶过程中，外部流场对轿

4、车性能的影响，涉及汽车空气动力学。空气动力学主要研究的是汽车与空气相互运动之间所产生的相互作用规律，以及研究与分析空气动力对运动的汽车各性能的影响。所谓空气动力即空气对运动轿车所产生的阻力。随着当今时代汽车工业的不断发展，汽车的外部的造型受到了越来越多的关注，汽车的动力性能和汽车的外部造型有着紧密的关系。比如我们熟知的跑车，它的外部造型使跑车在行驶过程中，很大程度上减少空气动力对汽车动力性能的影响，所以汽车的空气动力受到汽车的外部造型的影响，尤其是对于高速行驶的车辆，空气动力对其的影响非常重大。因此，空气动力这一特性是所有汽车所具有

5、的重要特征之一，也是无法避免的。由公式①P=FV②F=(1/2)CρSV^2(P为空气阻力所消耗的功率；F为空气阻力；C为空气阻力系数；ρ为空气密度；S物体迎风面积；V为物体相对于空气运动的速度。)由上述公式得知,空气密度不变的情况下，空气阻力的大小F与空气阻力系数C以及迎风面积S成正比，与速度平方成正比，且空气阻力所消耗的功率又与速度的立方成正比。所以，通过汽车空气动力学的研究与分析，来降低汽车行驶过程中的空气动力阻力，进而提高汽车发动机的工作效率，从而，不仅可以提高汽车动力性，还可以减少汽车油耗，提高燃油经济性。尤其是高速行驶的

6、汽车，因为空气动力对于其各项性能的影响占据主导地位。所以，空气阻力无法避免，我们只有改善空气动力性。良好的空气动力性是汽车安全行驶的前提，是汽车高速行驶的重要保障。我们生活中的经验告诉我们，当风吹向一个物体时，就会对这个物体产生作用力，力的大小和风的方向以及风的强弱有关。“清风徐来，水波不兴”但是当“飓风袭来”时，则是“势不可挡”，这说明，当风达到一定程度时，就不可以忽视它的影响。一般汽车车速超过100km/h时，汽车外部气流对汽车产生的空气阻力就会超过轮胎的滚动阻力。这时，我们就不得不充分的考虑空气动力对汽车性能的影响。如下图1.

7、1所示。图1.1汽车空气阻力与车速的变化情况通过本文的学习，我想多学习汽车空气动力性能的方面的知识，提高数值仿真分析的能力，为今后从事汽车行业的研究打下基础。1.2本文主要的研究内容汽车的空气动力性能对汽车的各项性能有着极其重要的影响，本文主要研究流场与接触表面的压强关系。流场是流体运动所占据的空间，是压强场，密度场，速度场和温度场的总称。通过研究汽车局部到整车的流场，直接了解汽车表面气流的运动规律和运动情况，从而进一步去研究汽车局部优化气动造型和车身整体的气动造型，再进行分析汽车尾部气流分离的现象与机理。汽车尾部空气流场如下图1.

8、2图1.2汽车尾部空气流场1.3本文的研究方法汽车空气动力学实质上是属于流体力学，它是流体力学之中的一个小支流。研究的主要方法和流体力学相同：有数值计算法，实验研究法和理论分析等方法。在本文中主要是利用的数值计算的方法来对汽车的空气动