基于CFD技术的某房车外流场分析

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1、第53卷第10期农业装备与车辆工程2015年10月Vol．53No．10AGRICULTURALEQUIPMEN农业装备与车辆工程T&VEHICLEENGINEERINGOctober2012015年5doi：10．3969／j．issn．1673－3142．2015．10．011基于CFD技术的某房车外流场分析李聪，朱正刚，彭泽（215400江苏省苏州市中国科学院计算技术研究所太仓分所）［摘要］用计算流体动力学方法对车辆周围的流场进行数值模拟在汽车设计中得到广泛应用。利用CFD技术对某房车进行外流场数值分析，获得其阻力系

2、数、速度场分布和压力场分布，分析结果得出房车结构有3个区域是形成压差阻力的主要原因，其中房车尾部形成的两个涡流影响最大。最后根据模拟的流线对房车的结构优化提出建议。［关键词］CFD；房车；速度场；压力场［中图分类号］U461．1［文献标志码］A［文章编号］1673-3142(2015)10-0046-05AnalysisofExternalFlowFieldforaRecreationalVehicleBasedonCFDTechnologyLiCong，ZhuZhenggang，PengZe（TaicangBranchI

3、nstituteofComputingTechnology，ChineseAcademyofScience，TaicangCity，JiangsuProvince215400，China）［Abstract］Thenumericalsimulationofcarexternalairflowfieldusingaerodynamicsmethodhasbeenwidelyusedinthedesignofcarstyle．Inthispaper，numericalanalysisofexternalflowfieldfor

4、arecreationalvehicleisusedbyCFDtechnology．Dragcoefficients，velocityfielddistributionandpressurefielddistributionareobtained．Theanalysisresultsshowthreeareasofrecreationalvehiclestructurearethemaincauseforpressuredrag．Twovorticesformedatthetailofrecreationalvehicle

5、havethegreatestinfluence．Atlast，accordingtothesesimulationcharts，somesuggestionsareputforwardforstructuralimprovement．［Keywords］CFD；recreationalvehicle；velocityfield；pressurefield0引言家制定加快发展旅游业的政策，使房车的发展前[5]景更加广阔。然而，对房车的结构设计研究等方汽车在行驶过程中，周围的空气与其产生相面的相关文献却很少。本文将利用CFD

6、软件对某对作用，由于空气具有粘性，气流对汽车的运动将房车三维模型进行模拟分析，计算出该型号房车产生阻碍，尤其当汽车行驶的速度越快，产生的阻的压力分布和速度分布图，并根据模拟出的流线力愈大。现已研究证明，空气阻力主要由压差阻对某些细节提出建议，以期减少房车的阻力系数，力、摩擦阻力、诱导阻力和内流阻力等构成，其中为房车的优化设计提供直观依据。[1]压差阻力对空气阻力影响最大，约占85%。传统的研究汽车空气动力学的方法是进行风1建立数学模型洞实验，但是进行风洞实验存在费用昂贵、开发周由于房车的车速相对于风速很小，一般在0～期长等

7、问题，而且只能测得有限位置截面的速度、300km/h之间，因此其马赫数Ma远小于1，空气压力和温度值，不能获得整车流场中任意点的参可认为是不可压缩的，同时忽略空气物性参数的[2]数值。随着计算机技术的发展，数值模拟方法的变化，并认为房车的周围流场的分布是稳定的。假巨大优势得到显现，它不仅可以很好地克服风洞设房车是在无风条件下进行的匀速直线运动，因实验的缺陷，通过求解流体运动方程还可获得比[6]此房车外流场可认为是三维不可压缩稳态流动。风洞实验更多的信息，同时利用数值模拟方法不[7]采用雷诺平均法的N-S方程如下：[3－4]

8、受风洞实验限制。因此，运用计算流体动力学质量守恒方程：（CFD）方法受到越来越广泛的应用。坠(ρu)=0i=1,2,3（1）近几年来，房车在我国得到蓬勃发展，同时国坠xii动量守恒方程：收稿日期：2015－08－25修回日期：2015－09－11第53卷第10期李聪等：基于CFD技术的某房车外流场分析4