毕业设计（论文）-后扰流板对汽车气动特性影响的仿真分析

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1、名徵◎业大学3学眈毕业论文（设计）论文题目后扰流板对汽车气动特性影响的仿真分析姓名学号11101739院系工学院专业车辆工程指导教师职称副教授中国•合肥二O一五年五月目录第一章绪论21.1研究背景以及实际意义21.2国内外研究的历史和现状21.3木文研究的主要内容3第二章汽车外流场数值模拟的理论基础42.1CFD在汽车行业中的应用42.2汽车空气动力学的发展42.3汽车的空气动力学特性的改善52.3.1汽车空气动力学特性对汽车的影响52.3.2后扰流板在改善空气动力学特性方面的作用52.4基木数学模型52.4.1控

2、制方程6第三章后扰流板对汽车空气动力性能影响的模拟与仿真的数值模拟73.1数值模拟前期准备73.2流场模型与计算方法9第四章汽车加装后扰流板前后空气动力学特性分析114.1汽车原始模型的空气动力学特性分析114.1.1汽车外部流场114.1.2湍流特性分析124.2不同车速下的外部部流场以及湍流特性比较分析134.3加装后扰流板模型与原始模型的空气动力学特性比较14第五章总结16致谢16参考文献16图表清单图2.1负升力翼的工作原理5图3.1加装后扰流板的汽车三维几何模型7图3.2不加装后扰流板的汽车三维几何模型8

3、图3.3数值模拟的计算域8图3.4计算域网格模块划分9图3.5计算域整体网格示意9图4.1汽车纵向剖面的压强分布图11图4.2汽车纵向剖面的速度分布图12图4.3汽车纵向剖面的速度矢量图12图4.4汽车纵向剖面的湍流动能分布图13图4.5两种车速下整车纵剖面的速度比较图13图4.6两种车速下整车纵向剖面的湍流度比较图14图4.7有无扰流板的整车纵向剖面的速度矢量比较图14图4.8有无扰流板的整车纵向剖面的湍流度比较图15图4.9有无扰流板的整车纵向剖面的压强比较图15注释表CFDN-S方程PfDKIL计算流体力学N

4、avier-stokes方程密度流彳轟占性系数滚动阻力系数阻力湍流动能湍流度湍流尺度湍流动能耗散率后扰流板对汽车气动特性影响的仿真分析安徽农业大学工学院11级车辆工程合肥230036摘要：木文论述了其研究背景和对汽车气动特性研究的意义，并涉及到气动特性对动力性的影响。尤其近年来人们越来越对汽车的动力性以及经济性性提高了要求，而对汽车气动特性的研究正是来解决此问题。以简单线条组合，并且通过FLUENT来实现仿真，通过不同边界条件进行二维仿真模拟，研究了后扰流板对气动特性的影响，分析了加装前后的流场以及前气动特性的变化

5、。仿真分析显示,改善汽车气动特性、减少车尾动能损失的方法便是合理安装扰流板。关键词：气动特性，流场，后扰流板仿真第一章绪论1.1研究的背景与实际意义汽车空气动力学是针对高速车辆和气体流动相互作用的研究。它是汽车技术发展的关键和基础，在能源和交通等领域也发挥着十分重要的作用。由于我国快速发展高速公路，继而汽车车速的提高更加要求汽车的安全性和操纵稳定性。乂因为各种不可再生能源的II乏，燃油经济性便成为汽车技术的难题。气动特性直接影响汽车的操纵稳定性、经济性、安全性。而气动特性良好的汽车可以提高操纵稳定性和经济性。试验设

6、备和手段的发展在很大程度上推动了汽车发展。近年来，风洞实验和计算机理论计算的共同进步使得汽车空气动力学的发展迅猛。同时其研究成果激发了汽车行业的发展，出现了大量低阻车型。由于空气动力学在汽车工程技术领域中发挥着极其重要的作用，因而越来越受到重视。我们通常把扰流板叫做尾翼，赛车和超跑上更为常见。安装扰流板的功用主要是为了削弱车辆后升力，避免后升力比前升力大，不然容易导致汽车转向过度、减小后轮抓地力以及降低高速稳定性。同样也是在不增加车体重量的前提下降低车辆行驶中所受的上升力。市场上涌现了各种各样的车用扰流板，并且在赛

7、车使用率较高且扰流板较高，这样就可是气流直接与扰流板作用，让其产生的下压力不与车身效应相抵消，扰流板务必安装在远离车身表面。一些家庭两厢后侧安装车顶扰流器，使空气流过后窗口表面，所以，可以使该车辆后升力下降，气流也可用于清除后窗表面的灰尘，避免灰尘粘附影响车辆后视力。在装有扰流板普通轿车上扰流板很难发挥实际作用，而装扰流板的最大目的则是美化车身外观。因此，研究汽车空气动力学特性具有划时代的意义。1.2国内外研究的历史和现状因为民族工业发展较落后，开始研究空气动力学则是汲取了航空实验中的一些风洞经验，一些实用专利已使

8、用，总的来说还处于初级阶段，尤其是关于汽车外形的应用更是刚刚起步，更不用说关于汽车的流场模拟了。八十年代初，傅立敏向国内介绍国际的相关研究方法。八十年代中后期，湖大与吉大的教授们分别对大客车和红旗轿车进行了风洞试验。立敏教授对红旗轿车，货车等车型做了详尽的汽车气动特性研究并进行了模拟仿真。欧美国家的汽车工业自古就强大，技术革新与运用更是处于领先，高度发达的汽