轮辐通风孔结构对车轮风阻及通风性能的影响

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1、2015年第3期车辆与动力技术第139期Vehicle&PowerTechnology文章编号：1009—4687～2015(03)一0010—05轮辐通风孑L结构对车轮风阻及通风性能的影响康宁，梁玄勇(北京航空航天大学交通科学与工程学院，北京100191)摘要：采用CFD方法对某型号钢制车轮风阻及通风性能进行了仿真分析，研究了轮辐通风孔结构对车轮风阻及通风性能的影响，并通过与实验结果的对比验证了本文流场计算方法的可靠性．结果表明：左轮改型风阻系数比原型增加了1．29％，右轮改型增加了1．64％；左轮改型总通风量比原型减小了52．74％，右轮改型增

2、加了47．09％．说明改型的风阻虽有小幅增加，但右轮改型可以较大幅度提高通风孔的通风性能．关键词：钢制车轮；轮辐；通风孔；通风量；风阻中图分类号：U461．1；U463．342文献标识码：AEfectofSpokeHoleStructureonAirDragandVentilatingPerformanceofwheelKANGNing，LIANGXuan—yong(SchoolofTransportationScienceandEngineering，BeihangUniversity，Beijing100191，China)Abstract：T

3、heairdragandventilatingperformanceofsteelwheelweresimulatedbyCFDmethod．Theeffectofspokeholestructureonairdragandventilatingperformanceofwheelwasstudied．Thereliabilityoftheflowfieldcalculationmethodwasvalidatedbycomparingwithexperiment~results．Theresultsshowthatthedrageoemcient

4、sofremodeledleftandrightwheelincreaseby1．29％and1．64％respectivelycomparedwiththeoriginalwhee1．Theventilationrateoftheproposedleftwheeldecreasesby52．74％andtherightwheelincreasesby47．09％．Theseindicatethatalthoughboththeremodeledwheelscanincreaseairdragsslightly，theremodeledrightw

5、heelcanincreaseventilatingperformanceofventilationholesgreatly．Keywords：steelwheel；spoke；ventilationhole；ventilationrate；airdrag汽车车轮周围流场对汽车整车空气动力性能有流场进行研究发现，辐板的改变不仅影响车轮局部着重要的影响，车轮相关的气动阻力在整车的气动流场，还影响整车的气动特性．王国华通过总阻力中占有相当的比重，同时汽车在制动行驶过CFD方法分析了简化车轮辐板孔型、个数与空气程中，尤其对于一些重型车辆，由于制动时摩擦生

6、动力学及车轮内的散热关系，为车轮轮辋孔型、结热，使制动装置上产生高温，导致刹车失灵，还会构方面的设计提供了理论依据．芦克龙分析了使轮胎温度升高，加速轮胎老化，甚至引起轮胎着辐板式样、开孔数量和面积对制动盘散热的影响．火、爆胎等严重事故．所以，对车轮风阻及通风性谷正气研究了辐板开孔个数和面积对整车气动能的研究，有着重要的实际意义和工程应用价值．阻力的影响．蒋建军设计了一种风冷降温式车胡兴军¨等针对某款车轮不同辐板车轮的外轮，轮辐设计成扇叶型，一定程度上改善了车轮的收稿日期：2015一O5—21．作者简介：康宁(1963一)，女，副教授，研究方向为汽车

7、空气动力学车辆与动力技术2015芷场变化剧烈，为了保证计算可靠性，提高计算效表1车轮风阻系数计算值与实验值率，由车轮向外，网格由密到疏过渡，结构细小处还做了进一步的加密处理．对计算域建立非结构四面体网格，网格数目在490万左右．图5为轮胎、轮辐、轮辋及制动鼓的面网格分布情况．由表1可看出，静止和滚动车轮的计算结果和实验结果的相对误差都在7％以内，因此认为所用的流场计算方法可靠．3计算结果及分析根据原型轮辐周向一致性的特点，无论装在左轮还是右轮，车轮周围的流动状态以及同一编号的通风孔处的流动状态是完全相同的，所以车轮受到的风阻以及通过同一编号通风孔的

8、通风量也是完全图5车轮面网格分布图一样的．因此以下给出的原型结果，对左轮和右轮均适用．1．5物性参数及求解设置车轮风阻系数