基于CFD技术的某房车外流场分析.pdf

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1、第53卷第10期V01．53No．10农业装备与车辆工程AGRICULTURALEQUIPMENT＆VEHICLEENGINEERING2015年10月0ctober2015doi：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。获得其阻力系数、速度场分布和压力场分布，分析结果得

2、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，ZhuZhenggnng，PengZe(TaicangBranchInstituteofComputingTech

3、nology，ChineseAcademyofScience，TaicangCity，JiangsuProvince215400，China)[Abstract]Thenumericalsimulationofcal"externalairflowfieldusingaerodynamicsmethodhasbeenwidelyusedinthedesignofCal"style．Inthispaper，numericalanalysisofexternalflowfieldforarecreationalvehicleisused

4、byCFDtechnology．Dragcoefficients，velocityfielddistributionandpressurefielddistributional'eobtained．TheanalysisresultsshowthreeareasofrecreationalvehiclestructurearethemaincauseforpressuredI醒．Twovorticesformedatthetailofrecreationalvehiclehavethegreatestinfluence．Atlast

5、，accordingtothesesimulationcharts，somesuggestionsareputforwardforstructuralimprovement．[Keywords]CFI)；recreationalvehicle；velocityfield；pressurefield0引言汽车在行驶过程中．周围的空气与其产生相对作用，由于空气具有粘性，气流对汽车的运动将产生阻碍，尤其当汽车行驶的速度越快，产生的阻力愈大。现已研究证明，空气阻力主要由压差阻力、摩擦阻力、诱导阻力和内流阻力等构成．其中压差阻力对空气阻力影响

6、最大，约占85％t-l。传统的研究汽车空气动力学的方法是进行风洞实验，但是进行风洞实验存在费用昂贵、开发周期长等问题，而且只能测得有限位置截面的速度、压力和温度值，不能获得整车流场中任意点的参数值圈。随着计算机技术的发展，数值模拟方法的巨大优势得到显现，它不仅可以很好地克服风洞实验的缺陷。通过求解流体运动方程还可获得比风洞实验更多的信息，同时利用数值模拟方法不受风洞实验限制【3-41。因此，运用计算流体动力学(CFD)方法受到越来越广泛的应用。近几年来，房车在我国得到蓬勃发展。同时国收稿日期：2015-08—25修回日期：2015-

7、--09—11家制定加快发展旅游业的政策。使房车的发展前景更加广阔[51。然而，对房车的结构设计研究等方面的相关文献却很少。本文将利用CFD软件对某房车三维模型进行模拟分析，计算出该型号房车的压力分布和速度分布图，并根据模拟出的流线对某些细节提出建议，以期减少房车的阻力系数，为房车的优化设计提供直观依据。1建立数学模型由于房车的车速相对于风速很小，一般在0。300km／h之间，因此其马赫数Ma远小于1，空气可认为是不可压缩的。同时忽略空气物性参数的变化，并认为房车的周围流场的分布是稳定的。假设房车是在无风条件下进行的匀速直线运动。因

8、此房车外流场可认为是三维不可压缩稳态流动[63。采用雷诺平均法的N—S方程如下[71：质量守恒方程：j÷oui)=0i=1，2，3(1)otxi动量守恒方程：第53卷第10期李聪等：基于CFD技术的某房车外流场分析47毒帆咿毒卜讹，鲁