送风口对驾驶室内流场气动特性的影响

为了研究送风口对驾驶室内流场气动特性的影响,以某国产载货汽车驾驶室的简化模型为研究对象,采用数值模拟方法,改变仪表板上4个送风口形状和面积后,计算驾驶室内流场。模拟结果表明,送风口的形状和面积对驾驶室的内流场有很大影响。     

涵道风扇气动特性影响因素数值计算研究

以某涵道风扇系统模型为研究对象,基于滑移动网格技术,建立了非定常气动力计算方法,并用风洞试验对其进行了验证分析。并在此基础上计算分析了影响涵道风扇系统气动特性的黏性效应、桨-涵道间隙以及桨盘位置等因素。结果表明,黏性效应代表了桨尖和涵道之间附面层干扰的大小,考虑黏性效应能够提高气动力计算的准确性;桨-涵道间隙决定了螺旋桨影响涵道的效果,间隙越小,影响越大,在涵道产生的附加拉力越大;桨盘位置则决定了进入螺旋桨的流场品质和桨-涵道间隙,合理的位置应保证涵道截面对气流的整流效果最佳且间隙符合设计要求。     

导流装置对受电弓非定常气动特性的影响

采用基于Spalart-Allmaras(S-A)湍流模型的延时分离涡方法(DDES)对不同形式导流装置的列车非定常气动特性进行模拟,对比分析不同导流装置下受电弓各构件非定常气动力及波动特性,该算法经过了风洞验证.研究结果表明,浴盆式导流装置显著影响了受电弓及周围流场结构.无侧滑角时,翼板式改善了受电弓阻力系数及波动特性;存在侧滑角时,导流装置会恶化受电弓各构件的气动性能.侧滑角改变了受电弓部分构件的升力方向,导流装置在改变受电弓各构件升力效果方面差异明显.导流装置在改变受电弓各构件气动力频谱特性方面存在明显差异,不合适的导流装置会加剧受电弓气动力波动,而翼板式导流装置对受电弓气动力波动强度有相对较好的改善作用.     

侧风对轿车气动特性影响的数值模拟研究

选用某国产轿车1∶1模型,利用混合网格方案对不同强度侧风作用下的轿车外流场进行数值模拟,得到不同侧风强度下的流场速度压力分布及气动力系数变化情况.分析不同强度的侧风作用下的流场速度和压力分布,着重分析了尾部流场的变化,定性地解释了侧风对轿车气动力特性的影响,初步研究了尾流随侧风作用的变化机理.模拟结果表明,该车型在不同强度侧风作用下,侧向力系数和升力系数均随着侧风作用的增强而增大.研究结论为深入分析侧风作用下轿车外流场特性提供了有利的参考.     

高速列车气动性能的尺度效应分析

采用数值模拟方法,研究高速列车在不同运行工况(明线运行、明线交会、隧道通过以及隧道交会)下的尺度效应,探析模型缩比对列车气动力及表面压力的影响规律.结果表明:模型缩比越小,头车及整车的阻力系数越大,升力系数越小.对于单车过隧道以及隧道内交会,模型缩比的变化不影响车体表面测点的压力幅值在车体长度方向的分布特性.当列车全尺寸交会时,车体表面压力变化幅值最小.在不同运行工况下,当模型缩比为1/20时,车体壁面的压力变化幅值最大,相对全尺寸工况,幅值增加最多可达6%.研究结果可为将列车小尺度模型缩比试验外推到全尺寸时的数据修正提供理论依据,同时为模型缩比的风洞试验以及动模型试验的方案设计提供指导.     

车轮扰流板对轿车风阻的影响

针对某新开发的三厢轿车,采用数值仿真的方法研究了车轮扰流板对于车轮处流场以及整车气动阻力的影响。在原型数值研究基础上加装了两种不同的车轮扰流板,进行了流场模拟;并对比分析了3种方案在车轮处的流动特性及其整车气动阻力。研究发现,在车轮前增加合适的车轮扰流板,可以有效减小车轮两侧气流的分离,缩小汽车尾部涡流区域,从而有助于降低整车气动阻力。     

基于浸入单元法和延迟分离涡模型的Ahmed车模尾流涡旋结构

在浸入单元法(IBM)和PISO算法的基础上,实现了IBM-PISO求解算法,利用延迟分离涡(DDES)湍流模型,实现了对汽车外流场涡旋结构的准确模拟。以2D圆柱绕流算例,从流场的时均特性和涡脱特性验证了IBM-PISO求解算法的准确性。在此基础上,应用DDES湍流模型对Ahmed整车模型的流场进行仿真,得到不同斜背倾角对尾部流场时均特性和瞬态特性的影响规律,同时研究了尾部流场主要涡旋结构输送和演化规律。结果表明:IBM-PISO求解算法能够在外流场分离区得到较为准确的结果,解析出包括回流涡旋、顶部λ涡旋、C柱尾涡、头部马蹄涡以及侧壁涡在内的主要涡旋结构;C柱尾涡和侧壁涡在尾流输送过程中进一步增强湍流强度并主导尾场后部流场;斜背倾角决定了斜背处的分离特性,从而直接影响斜背表面和尾流前部的流场特性。     

高速公路施工区上游过渡区的车辆汇入模型

为确定高速公路施工区上游过渡区长度对高速公路主车道交通流的影响,首先应用实测数据分析施工区上游过渡区主车道的车头时距分布特性,结果表明车头时距分布符合爱尔朗分布;其次在考虑车辆汇入过程中临界间隙变化情况的基础上,利用间隙接受理论和微分法建立了车辆汇入模型,用以计算高速公路上游过渡区的长度;最后通过算例揭示了上游过渡区长度、主车道交通量和汇入速度对车辆汇入概率的影响规律.研究结果表明:车辆汇入模型能较好地反映不同公路几何要素和交通条件情况下行驶车辆的汇入行为,为施工区设计提供一种新方法.     

基于轴承简化模型后口环间隙对泵性能的影响

针对本文模型复杂的后口环回流系统,提出一种轴承模型简化方法。基于SIMPLEC算法,采用雷诺时均Navier-Stokes方程和RNG k-ε湍流模型,对采用轴承简化模型的一台高速泵(38 500 r/min)进行全流场三维湍流数值模拟,对比试验数据,证明该方法在工程实际中具有可行性。在上述基础上,对不同后口环间隙的模型进行模拟,分析各种情况下泵的外特性及内部流动变化,结果表明后口环间隙变化对泵的外特性影响明显,后口环泄漏量受口环间隙尺寸的影响较大,与口环间隙尺寸大致呈线性变化。研究还发现后口环间隙的增大对后泵腔内的流动状况有着改善作用,使后泵腔内的漩涡区减小,流动更为顺畅。     

湍流强度对桥梁断面气动力特性的影响

桥梁结构处于大气边界层中,由于断面外形复杂、折点较多,其绕流常呈现复杂的流动分离和再附着状态,应评估来流湍流对桥梁断面气动特性的影响。基于节段模型测压风洞试验,获取了均匀流场和3种格栅湍流场下模型表面平均和脉动压力分布,评估了桥梁断面气动力特性的改变,分析了不同风场下断面流动分离再附着的变化。研究发现:湍流显著改变桥梁断面前缘（特别是零度和正攻角时上表面和负攻角时下表面）的分离和再附着特性,进而影响桥梁整体断面的气动力特性；随着湍流强度增加,前缘分离点的平均压力系数的幅值增大,而再附着点向上游移动；湍流强度对分离和再附着的影响程度随着风攻角的增大而变得显著；三分力系数在小风攻角时受湍流强度影响较小,在大风攻角下湍流强度的影响较大,变化的主要原因是断面前缘的压力分布变化。     

侧风对直线行驶卡车操纵稳定性的影响

以汽车系统动力学理论为基础,运用TruckSim仿真软件建立了国产某卡车的特性参数模型和相应的气动系数特性曲线模型,模拟了侧风对直线行驶卡车的作用过程,得出开环条件下气动特性曲线。通过TruckSim软件引入驾驶员模型,通过改变风速大小和风速角度及车速大小等相关参数,分析了上述参数变化时侧风对直线行驶卡车操纵稳定性的影响。     

低顶驾驶室顶部强度试验的数值研究及验证

为验证一款低顶驾驶室的顶部强度和生存空间是否满足GB 26512—2011《商用车驾驶室乘员保护》法规的要求,建立了相应的有限元模型和假人模型,并按该标准的规定进行了顶部强度的试验仿真分析,获得了驾驶室变形情况和驾驶员生存空间变化情况,并与实车试验结果进行了对比。结果表明:该低顶驾驶室强度能够满足GB 26512—2011顶部强度试验要求并能够保证驾驶员的生存空间要求,且仿真结果与实车试验结果符合良好。     

汽车风洞的PIV试验技术

介绍了粒子图像测速技术(PIV)的基本原理和试验过程,结合汽车空气动力学的需要将PIV试验应用到汽车风洞中测量汽车周围流场流动状况。根据研究内容探索并设计了适合进行汽车模型风洞试验的试验方案,分别针对GTS卡车模型周围流场和实车后视镜区域流场进行测量试验。得到了汽车周围流场截面的流线显示和瞬态、稳态的速度数据,并对比数值模拟结果进行了分析。同时介绍了应用PIV的激光做的激光流态显示。本文的研究为进行汽车空气动力学涉及的汽车模型周围低速流动时流动状况的测量试验提供了经验。     

基于OpenGL的汽车起重机视景仿真关键技术

在OpenGL的环境下,建立汽车起重机模拟操作的视景仿真系统.利用3DSMAX建立起重机的机构模型,使用Java作为第三方软件将3D模型导入OpenGL中.采用天空半球的方法模拟3D天空,采用gllookat函数实现场景及操作室实时性良好的漫游,实现通过键盘和鼠标完成汽车起重机的变幅、起重臂伸缩、起升、回转、下降等模拟操作.     

侧风影响下桥上行驶的重型货车气动特性模拟

采用数值模拟的方法研究了重型商用货车在无侧风和侧风分别为10、20、30m/s的4种工况下在公路高架桥上行驶的气动特性。研究了不同强度侧风及桥梁护栏影响下,卡车周围流场的变化,以及卡车的气动特性。研究发现:存在侧风时,由于桥梁护栏的存在,卡车和护栏之间会产生较强的涡流,卡车周围的流场随侧风强度不同也会产生明显的变化。卡车的气动特性也与在平地上遭遇侧风稍有差异,其阻力会随侧风强度产生线性变化。     

工程车辆驾驶室声学特性预测研究

建立某型工程车辆驾驶室的结构有限元模型、空腔声学有限元模型。对驾驶室结构和室内空腔声场进行模态分析,得到结构振动特性和声学特性。计算分析驾驶室声一结构耦合模型在特定频率激励下的噪声分布情况,同时考虑吸声材料对驾驶员耳旁声压级值的影响,总结出在新车型开发阶段进行车内噪声预测和控制研究的有效方法。     

后视镜及迎风角度对货车气动性能的影响评价

基于数值模拟方法,研究加装不同造型的后视镜及其迎风角度对货车外流场及气动特性的影响.计算采用定常雷诺时均纳维斯托克斯方程.研究表明：加装后视镜后的整车气动阻力系数上升了3.6%～5.2%;后视镜本身的CD值会随着迎风角度的减小而下降;不同类型的后视镜在不同迎风角度下对整车气动性能有显著影响.研究为货车后视镜的造型与气动性能的匹配提供了设计依据.     

导流罩对轻型厢式货车气动特性影响的数值模拟

针对某国产轻型厢式货车的简化模型,应用计算流体力学原理与方法,采用全六面体单元的结构化网格和RNGk-ε模型对其加装导流罩前后的外流场进行了数值模拟,得到了两种情况下该车的表面压力、速度矢量分布以及气动阻力系数等气动特性。对比分析结果表明,加装导流罩可以明显地改善轻型厢式货车的气动特性,降低气动阻力,与试验结果一致。     

高速公路施工区车辆汇入的可接受间隙

在分析高速公路施工区上游过渡区驾驶员选择间隙行为的基础上,采用Logistic模型描述驾驶员接受和拒绝间隙的行为分析高速公路施工区车辆汇入的可接受间隙,并建立了可接受间隙模型。研究驾驶员接受间隙时车辆汇入的概率,从汇入过程选择6个自变量,结合实测数据采用混合逐步选择法得到:后相对车头时距和被超车车辆速度2个自变量与汇入概率显著相关。检验结果表明:模型具有较好的拟合度和预测精度。利用可接受间隙模型,提出了临界可接受间隙的计算公式。研究结论可对施工区上游过渡区长度设计和施工区交通组织和管理提供技术支持。     

基于ADAMS的商用车驾驶室悬置系统的振动模态和传递特性

针对一款全浮式商用车驾驶室悬置系统,通过ADAMS软件的交互式建模方法,建立了悬置系统的多体动力学模型。分别通过振动模态和传递特性两种方法对模型进行仿真分析,较全面地获得了驾驶室悬置系统的振动特性。通过相应的试验对仿真结果进行了验证,证明了模型具有足够的精度,可以用来分析评价驾驶室悬置系统的隔振性能。