基于高精度气动阻力计算的汽车尾部减阻研究

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1、学校代号10532学号S1502W0227分类号U461.1密级公开工程硕士学位论文基于高精度气动阻力计算的汽车尾部减阻研究学位申请人姓名庄晓东培养单位机械与运载工程学院导师姓名及职称谷正气教授郭军朝高级工程师学科专业车辆工程研究方向汽车空气动力学论文提交日期2018年5月10日学校代号：10532学号：S1502W0227密级：公开湖南大学工程硕士学位论文基于高精度气动阻力计算的汽车尾部减阻研究学位申请人姓名：庄晓东导师姓名及职称：谷正气教授郭军朝高级工程师培养单位：机械与运载工程学院专业名称：车辆工程

2、论文提交日期：2018年5月10日论文答辩日期：2018年5月20日答辩委员会主席：于德介教授StudyonDragReductionofAutomobileTailBasedonHighPrecisionAerodynamicDragCalculationbyZHUANGXiaodongB.E.(ShandongUniversityofTechnology)2015AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMa

3、sterofEngineeringinVehicleEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorGUZhengqiMay,2018湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人

4、承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密□，在______年解密后适用本授权书。2、内部资料□，在______年后适用本授权书。3、不保密□。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年

5、月日I基于高精度气动阻力计算的汽车尾部减阻研究摘要汽车的油耗问题是目前国内外汽车厂家最为关注的问题之一，而汽车的气动阻力又与油耗息息相关。目前国内外学者对汽车气动阻力计算进行了大量的研究，但是并没有形成一个统一规范的计算体系，导致汽车气动阻力计算精度高低不一。另外，在实际汽车气动减阻应用中，工程师们往往凭借自己的经验对某些局部进行改进，很难达到最优的减阻效果。为此，本文在前人对气动阻力计算研究的基础上，深入分析了不同的网格设置和求解设置对汽车气动阻力计算精度的影响，在兼顾实用性和高效率的前提下，提出一套汽

6、车高精度气动阻力计算体系。基于该计算体系，对汽车尾部减阻进行了系统地研究。主要研究内容如下：1.以风洞试验为依据，通过对计算域尺寸、附面层厚度及层数、网格数量和质量以及边界条件、离散格式和湍流模型等网格和求解设置对气动阻力计算精度的影响的研究，提出一套高精度气动阻力计算体系，为汽车尾部减阻研究提供了可靠的数值计算保障。2.基于高精度气动阻力计算体系，利用25°倾角的Ahmed模型，对汽车尾部造型中的底部上倾角和横向收缩率以及尾部扩散器中的通道数量、通道宽度以及通道扩散角等参数进行了系统的研究，最后提出汽车

7、尾部减阻方案设计原则。3.将类车体模型尾部减阻研究结论应用于中气轿车模型中，验证了该结论的可行性，为实车尾部减阻提供了理论指导。4.对尾部扩散器进行了参数优化设计，将优化后的参数带入实车模型中，重新仿真计算，并将计算结果与优化前的实车模型以及原车模型作对比，证明了对尾部扩散器进行了参数优化以后，减阻效果更加明显。关键词：气动阻力；尾部减阻；尾部扩散器；高精度；实用性；优化II工程硕士学位论文AbstractThefuelconsumptionofautomobilesisoneofthemostconce

8、rnedissuesfordomesticandforeignautomakers,andtheaerodynamicdragofautomobilesiscloselyrelatedtofuelconsumption.Scholarsathomeandabroadhavedonealotofresearchonthecalculationofaerodynamicdrag,butthereisnounifiedandstan