旋转车轮对整车气动性能的影响评价-论文.pdf

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1、第42卷第6期同济大学学报(自然科学版)Vo1．42No．62Ol4年6月JOURNALOFTONGJIUNIVERSITY(NATURALSCIENCE)Jun．2014文章编号：0253—374X(2014)06—0949—07旋转车轮对整车气动性能的影响评价贾青，李挺，杨志刚(同济大学上海市同济大学地面交通工具风洞中心，上海201804)摘要：为研究整车轮边流场结构特征，以不同尾部造型形式作用．通过对静止及旋转工况下车轮周围流场特性的的简单车体和复杂车体为研究对象，分别对静止和旋转车轮详细研究，可以揭示车轮周围流场的流动机理，为风工况进行了数值研究．计算采用定常雷诺时均

2、纳维斯托克斯洞试验提供了更有参考价值的数据和方案，同时也为方程．针对数值计算结果，通过对静止及旋转车轮周围流场新能源汽车可能采用的轮毂电机提供一定的参考．的流动情况、表面压力系数、气动阻力系数和升力系数等数MorelliE，FackrellE]和AxonE等国外学者自据的详细分析，得到了车轮旋转会对轮边流场和整车流场产1969年起开始对孤立车轮进行研究，并发现旋转车生极大的影响，整车气动阻力和气动升力下降，气动性能得到改善．轮表面的气流分离点提前产生，且在自由来流的工况下，静止车轮产生的气动阻力和气动升力较大．关键词：数值计算；定常雷诺时均方程；旋转车轮LOfdahlE和Wf

3、ischleEs]则将整车与车轮匹配，借助中图分类号：U467．1文献标志码：A风洞试验和数值模拟的方法进行研究，发现旋转车轮改善了整车气动性能．然而为了简化复杂车体对InfluenceofRotatingWheelsonVehicle轮边流场的影响，相关研究者采用了简单车体代替Aerodynamics复杂车体，这样便忽略了前端进气对于轮边流场的，L，，YANGZhng作用，降低了数值模拟的准确性和实用性．(ShanghaiAutomotiveWindTunnelCenter，TongjiUniversity，本文采用数值模拟的方法，以简单车体和复杂Shanghai20180

4、4，China)车体为对象进行研究．对数值模型进行静止和旋转车轮工况下的数值模拟计算，进而分析旋转工况对Abstract：Afull—scaledvehiclewasappliedtoaresearchof车轮局部流场以及整车流场的影响，研究不同现象the1oca1andglobalflowcharacteristics．Twodifferentconditionsincludingstationaryandrotationwereemployedin背后的原因和机理．computationalsimulationbysteadyReynoldsAveragedNavier—

5、Stokes(RANS)calculation．Furthermore，adetailedanalysis1数值计算onflow，surfacepressurecoefficient，dragcoefficientandliftcoefficientaffectedbyrotatingwheelfiguresoutthatrotating1．1整车几何模型和计算域wheelhasagreatinfluenceontheflowaroundwhee1andthe本文以图l所示车型作为参考，建立了1：1的vehicle．Pressuredifference，dragcoeffic

6、ientandliftcoefficientaredecreasedbyrotation，whichimproves全尺寸模型，车身长度为4．3m，宽度为1．66m，车aerodynamicperformance．高为1．33rn．本文中采用两种车体，分别为简单车体和复杂车体，两者区别在于：对于简单车体，去除Keywords：numericalsimulation；steadyReynoldsAveraged了后视镜，并且将车辆底部进行光顺；而复杂车体除Navier—Stokes(RANS)；rotatingwheel后视镜外，保留了所有车身外轮廓、底部细节以及完整的发动机舱

7、部件．计算域取车身前方21．5m，车身车轮周围流场结构复杂，车轮的旋转会对该流后方6O．2m，车身侧方11．9m，车身上方4．0肌场结构造成很大的影响，而该影响不仅会影响车轮1．2参数设置及计算本身的气动性能，也会对整车气动性能产生一定的由式(1)得到本文计算的雷诺数Re为4．16×收稿日期：2013—05—22基金项目：国家“九七三”重点基础研究发展规划(2011CB711203)，上海市科学技术委员会重点实验室项目(11DZ2260400)第一作者：贾青(1979一)，女，工学博士，讲师，主要研究方