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1、第35卷第5期拖拉机与农用运输车Vo.l35No.52008年10月Tractor&FarmTransporterOct.,2008基于ANSYSCFD的厢式货车外流场的数值分析朱茂桃,邱星,姜辉(江苏大学汽车与交通工程学院,江苏镇江212013)摘要:运用有限元计算流体力学分析软件ANSYSCFX,采用其所带的SST模型,对厢式货车的外流场进行了数值模拟,计算出其气动阻力,与试验结果进行了对比,有较好的模拟精度。分析了厢式货车的压强分布云图和外流场流线图,为其减阻节能技术提供了参考。关键词:厢式货车;外流场;气动阻力;数值模拟中图分类号:U461.1文献标识码:
2、A文章编号:1006-0006(2008)05-0024-03NumericalSmiulationsandAnalysisonExternalFlowFieldofVanBodyTruckBasedonANSYSCFDZHUMao-tao,QIUXing,JIANGHui(SchoolofAutomobileandTrafficEngineering,JiangsuUniversity,Zhenjiang212013,China)Abstrac:tWiththeuseofSSTmodelofthefinite-elementcomputationalfluidd
3、ynamicssoftwareANSYSCFX,thepaperperformsthenumericalsimulationonaerodynamicdragofthevanbodytruck,andcomputestheaerodynamicdrag,studiesthepressuredistributingofthebody,thentheresultiscomparedwiththeexperimentaldatatoverifytheaccuracyofnumericalsimulation.ThroughAnalysisofthesurfacepres
4、surecontourplotsandflowlineshape,whichprovidesbasicreferenceforthereductionofvanbodytruckaerodynamicdrag.Keywords:Vanbodytruck;Externalflowfield;Aerodynamicdrag;Numericalsimulation目前,对货车动力学方面的数值模拟计算主要是针对简化过的厢式货车基本形状模型的模拟,对实车模型外部三维流场的数值模拟计算也只刚刚起步。本文采用ANSYSCFX软件对厢式货车外流场进行了数值模拟,并将计算结果与风洞
5、试验结果进行比较,检验模拟的精确性。最后分析了外流场流线图,提出了一些降低气动阻力的方法。1外流场计算模型的建立图2几何模型Fig.2GeometricModel1.1实体模型1.2控制方程本文所模拟的是某厢式货车的简化缩尺模型,实车见图1。此[1]SST湍流模型为车整备质量为12.8t,载质量为18t,有四轴,轴距从前往后分别为53=F151+(1-F1)521800,4100和1350mm,外廓尺寸为11985mm@2487mm@3860式中,51代表基本k-E模型;52代表变形后的k-E模型;mm,货厢尺寸为9500mm@2300mm@2400mm。4QR2
6、kF=tanh(arg4);arg=minmaxk500v,X;试验采用的是小风洞,货车模型是110的缩尺模型,相应模拟111,2CDy2BcXyyXkw计算的货车模型也采用110的缩尺模型。CD=max2QR219k9X,1.0@10-10。模拟风洞为5倍车长,4倍车宽和3倍车高(5l@4w@3h),货车kwXX9x9xjj模型离进风口的距离为1倍车长,如图2所示。定义湍流动粘度为A1kut=max(A1X,SF2)式中,F=tanh(arg2);arg=max2k500v。222,BcXyy2X对厢式货车的外流场的数值模拟的湍流模型选用上述SST模型。1.3边
7、界条件图1某厢式货车实车各边界设定见图3和表1。Fig.1RealVanBodyTruck收稿日期:2007-8-18#24#朱茂桃等:基于ANSYSCFD的厢式货车外流场的数值分析2.2表面压强分布图6为货车在20m/s时的表面压强分布云图,表面最大压强是255.6Pa,最小压强是-542.0Pa。它真实地反应了货车模型表面所受到的静压力的情况:货车前部60%多的部位是高压区,承受着来自正面气流的压力;货车顶部和侧面有一小部分受到了负压力,这是因为货车结构上的转角,使气流在此产生分离,而使车身上产生了真图3计算模型的各个边界空地带,从而产生负压。另外在货车尾部也
8、有大片负压
