对风洞移动带系统对气动升力影响的数值模拟

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1、学兔兔www.xuetutu.com汽车工程2013年(第35卷)第2期AutomotiveEngineering2013(Vo1．35)No．22013028风洞移动带系统对气动升力影响的数值模拟丁宁，杨志刚，李启良(同济大学，上海地面交通工具风洞中心，上海201804)[摘要]为探讨风洞移动带系统对气动升力测量的影响，采用计算流体动力学方法对移动带系统进行数值模拟。结果表明，当移动带自身空转时，无论是否有来流，都会产生升力，且该升力随着来流速度增大而增大。当移动带上方有简化汽车模型时，其自身产生的升力会有所减小。移动带产生的附加升力导致实验车升力测量误差高达2

2、5％以上。因此，在风洞实验中必须扣除移动带产生的升力，才能得到正确的气动升力值。关键词：风洞；移动带系统；数值模拟；气动升力NumericalSimulationontheEffectsofMovingBeltSysteminWindTunnelonAerodynamicLiftForceDingNing，YangZhigang&LiQiliangTongfiUniversity，ShanghaiAutomotiveWindTunnelCenter，Shanghai201804[Abstract]Tostudytheeffectofmovingbeltonther

3、esultsofaerodynamicliftforcemeasurementinwindtunnelexperiments，computationalfluiddynamicstechniqueisusedtoconductthenumericalsimulationonmovingbeltsystem．Theresultsshowthatoncethebeltismovingitalwaysproducesliftforce，whichincreaseswiththeriseofincomingflowvelocity，eveninunloadingcondi

4、tionsandnomatterwhetherthereexistsincomingflowornot．Butwhenthesimplecarmodelisputonthemovingbelt，theliftforcedecreases．Theadditionalliftforcethemovingbeltproducesbringsaboutanerrorofmorethan25％inmeasuringliftforceoftestedvehicle．Therefore．toobtainthecorrectvalueofaerodynamicliftforcei

5、nwindtunnelexperiments，theliftforceofmovingbeltmustbededuc—ted．Keywords：windtunnel；movingbeltsystem；numericalsimulation；aerodynamicliftforce支柱用以固定被测车辆，同时他们的底部有4个探日IJ舌针，通过这4个探针，风洞下部的测力天平可以对实验中所需要的数据进行测量。图2为4条小移动整车风洞是研究汽车空气动力学的重要设施。带道路模拟系统是风洞实验的重要组成部分。世界主流的汽车风洞大都配备先进移动带系统来实现道路中的模拟，以提高测量

6、精度。因为汽车底部气流和车轮运动所造成的阻力占汽车总气动阻力的大部，只有真实模拟底部气流才能更真实地反映汽车的实际受力。移动带系统是由1条中央移动带和4条小移动带组成，见图1。中央移动带居于车身底部，4条小图1风洞移动带系统概念图移动带居于车轮底部，4条小移动带旁有4个固定原稿收到日期为2011年12月19日，修改稿收到日期为2012年4月26日。学兔兔www.xuetutu.com汽车工程2013年(第35卷)第2期带的示意图。在运转时，每条移动带上下必然产生压差，这会给天平升力测量带来一定的误差，其大小较难通过实验直接获得，而借助数值计算可准确了解。国内外有关

7、移动带的研究，大都侧重于移动地面对于地面边界层的影响，或将地面移动带和边界层抽吸系统放在一起研究，而很少单独细致地图4汽车模型分析小移动带的误差。为此，本文中采用数值模拟表面网格控制在20mm左右，移动带和地面的第1方法，分别对移动带系统在空转、有单个轮胎和整车层网格厚度为1mm，增量2ram，这样可以更好地反等工况进行计算，分析移动带系统在这些工况下的映近地面的气体流动情况。轮胎的表面网格控制在受力情况，并确定所带来的测量误差。20mm，汽车模型的表面网格控制在5～30mm之间，部分复杂曲面如后视镜，采用5mm网格，大面积平滑表面如车顶盖，采用30mm网格，车身

8、表面网格第