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《侧风对轿车气动特性影响的稳态和动态数值模拟对比研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、侧风对轿车气动特性影响的稳态和动态数值模拟对比研究2010年(第32卷)第6期汽车工程AutomotiveEngineering2010(Vo1.32)No.6侧风对轿车气动特性影响的稳态和动态数值模拟对比研究术王夫亮,胡兴军,杨博,傅立敏(吉林大学汽车工程学院,长春130022)2010099[摘要]分别采用稳态方法和基于动网格技术的动态方法对侧风作用下的汽车外流场进行了3种情况的数值模拟,将3种模拟结果进行对比,同时将部分模拟结果与试验值进行了对比.结果表明合理选用数值模拟方案可获得较满意的计算结果;地面边界层对计算结果影响较大
2、;稳态方法和动态方法的流场分布,阻力系数和升力系数以及较弱侧风条件下的侧向力系数有较好的一致性,强侧风条件下的侧向力系数则差别较大.关键词:汽车空气动力学;侧风;稳态数值模拟;动态数值模拟;地面边界层效应AStudyontheComparisonBetweenSteadyandDynamicNumericalSimulationsoftheCrosswindEffectsonCarAerodynamicCharacteristicsWangFuliang,HuXingjun,YangBo&FuLiminCollegeofAu
3、tomotiveEngineenng,JilinUniversity,Changchun130022[Abstract]Threedifferentnumericalsimulationsontheexteriorflowfieldaroundacarundertheeffectofcrosswindareconductedrespectivelywithbothsteadymethodanddynamicmethodbasedonmovingmeshtech—nique,andtheresultsarecomparedtoeach
4、otherandwithtestone.Theresultsshowthatsatisfyingresultscanbeobtainedwithproperschemeofnumericalsimulationandthegroundboundarylayerhassignificanteffectonsimula—tedresults.Forthedistributionofflowfield,dragcoefficient,liftforcecoefficient,andsideforcecoefficientunderweak
5、crosswind,theresultsareingoodagreementwitheachother,butanapparentdiscrepancycanbefoundforsideforcecoefficientunderstrongcrosswind.Keywords:vehicleaerodynamics;crosswind;steadynumericalsimulation;dynamicnumericalsimula-tion;groundboundarylayereffect前言汽车空气动力学特性是汽车的重要性能,由
6、于自然风的普遍存在,汽车的气动特性经常受到侧风的影响.侧风速度较低时,会导致乘员的乘坐舒适性降低,而当侧风速度较高或车辆高速行驶时,汽车容易在侧风的作用下偏离行驶方向.为了消除侧风的影响,驾驶员须要连续调整转向盘,这会导致驾驶员过早疲劳而增加行驶危险性…,极端情况下还会引起安全问题,例如车辆会被吹离它的行车路线甚至发生侧翻.此外,当今汽车轻量化在降低汽车燃油消耗的同时,也增加了汽车的瞬态侧风敏感性L2],因此研究汽车在侧风作用下的气动特性随侧风作用而变化的规律,对于提高汽车的行驶安全性具有重要意义.根据研究中汽车(或模型)状态的不同
7、,侧风问题的研究方法可分为稳态方法和动态方法J.稳态方法是指车辆固定不动,用斜前方来流的两个分量分别模拟车身的运动和侧风作用J,其原理如图1所示.图中为车速,为侧风速度,为二者合成的入口速度,为横摆角.动态方法则是使车辆做国家自然科学基金项目(60222207)和吉林大学'985'工程项目资助.原稿收到日期为2009年3月16日,修改稿收到日期为2009年7月6日.汽车工程2010年(第32卷)第6期运动而研究侧面气流的作用,其原理如图2所示,汽车以.行驶,车身一侧受到侧风的作用,图中L为车长,为车宽.图1稳态研究方法示意图c,+毒
8、c=一老+毒auA-pUi'ttj')(2)+Ox=Ox差Ox—P)+s㈩',式中:下标i和取值为1,2,3;p为流体密度;u为速度时均值;u为速度脉动值;S为源项;,为扩散系数.对于随时间动态更新的计算域网格,关于普通标量的积分形
