不同造型风格的车身低阻基本形体

针对低阻车身造型风格多元化的需求,结合数值模拟和遗传算法,考虑不同的约束条件,求解4种造型风格不同且气动阻力因数在0.087~0.100内的车身低阻基本形体,并用缩比模型的风洞试验验证该方法的可靠性.高尾车型低阻基本形体的气动阻力因数值比低尾车型的偏高约0.010;不同长高比车身的气动阻力因数变化趋势不同,应独立进行优化.凹形头部与凸形头部的低阻基本形体都有低且长的尾部,头部正压区总面积相近.     

汽车水平外形参数对气动阻力影响的仿真分析

针对现有的汽车气动性能优化研究大多集中于纵向外形参数上,缺乏对水平外形参数研究的问题,选取水平外形参数中车尾收缩角和后风窗收缩角作为气动优化研究对象.利用数值仿真软件建立车体模型并进行仿真,求解获得水平外形参数的变化对气动阻力的影响规律.将水平参数的变化与对应的纵向外形参数的减阻效果进行对比分析.结果表明：水平外形参数的变化引起尾流结构显著变化,且与对应的纵向外形参数相比其减阻效果更好.因此,水平外形参数对汽车气动性能优化具有积极影响.     

基于CFD的汽车空气动力特性分析

汽车的空气动力特性对汽车的动力性、经济性、操稳性以及安全性影响重大.应用计算流体力学(CFD)对汽车的空气动力特性进行计算.建立了不同尾部、不同车身前部的汽车几何模型,并对几何模型进行了流线型处理.设置各模型的计算域初始条件以及选取湍流模型,对计算域内的网格进行剖分,并对网格进行了无关性处理,以消除网格数量对计算结果的影响.对各模型的气动特性进行计算,分别计算了相同车身前部不同车尾外形、相同车尾外形不同车身前部汽车的气动力特性,并将计算结果与经过流线型处理后的汽车进行对比,以分析汽车车前身和车尾的外形设计对其气动特性的影响.     

某轿车侧风作用下的气动特性分析与改进研究

为研究某轿车的侧风稳定性,利用稳态方法,分析不同强度侧风下整车的侧向气动特性,并在某一特定的侧风条件下,通过优化车身两侧表面结构参数,以提高整车侧向气动性能.通过运用网格自适应方法和集成仿真软件star ccm+进行试验设计,并构建近似模型探索以整车侧向气动性能为目标的车身两侧各结构参数的最佳组合.结果表明,轿车在不同强度侧风的影响下,车身周围流场会发生显著改变.通过优化车身两侧表面结构参数,明显地提高了轿车的侧向气动性能.     

面向汽车外形空气动力学优化的代理模型方法

针对代理模型在汽车外形气动优化上的适应性研究较少的现状,运用不同数量样本点构建径向基函数(Radial Basis Function,RBF)模型、多项式模型和Kriging模型等3种常用代理模型.对比发现,在样本点相同的情况下,RBF模型的精度最高,最优解更好.在样本点增加的基础上,多项式和Kriging模型的精度提高,但计算量也大幅增加;多项式最优解更接近RBF模型的最优解,而Kriging模型最优解仍不理想.综合评估可知RBF模型更适用于汽车外气动优化.     

轿车乘员舱内气流对气动阻力影响的数值模拟

为揭示轿车侧窗开启程度和乘员舱内布置对气动阻力的影响规律,建立1∶1阶背式英国汽车研究协会(Motor Industry Research Association,MIRA)标准模型;基于FLUENT,在30 m/s风速下采用可实现k-ε湍流模型对不同侧窗开度的模型进行三维稳态数值模拟,得到气动阻力因数随侧窗开启程度的增大而增大的变化趋势.在侧窗全开时,改变舱内布置,得到气动阻力因数随假人个数的变化规律;对比不同情况下模型的流场分布发现,当考虑乘员舱内气流时,气动阻力的大小不仅与进气量有关,而且受舱内流场分布的影响.     

基本湍流模型在轿车底部流场的仿真分析

利用CFX10.0针对轿车车身底部流场进行仿真,主要是以稳态的控制体积为研究对象,Navier-Stokes Equations为数学工具,采用标准κ-ε和RNGκ-ε湍流模型对移动壁面边界的气动特性做了详细解释.同时,也较好地对底部流场的物理机理及车身的气动特性进行了深入的分析.结果表明:移动的壁面可以减弱附面层对车身气动特性的影响,该模拟结果与轿车模型在风洞中的试验结果比较一致.对轿车车身局部流场的分析有利于改善高速运动轿车的气动布局和提高轿车的气动特性.     

超声速旋转火箭弹气动特性仿真和分析

采用CFD方法,基于剪切应力输运（Shear Stress Transport,SST）湍流模型,求解大长细比卷弧翼火箭弹在超声速情况下的气动力和气动热问题．对火箭弹流场进行数值计算,与实验数据进行对比．采用薄壁模型模拟结构耦合传热,计算在一定海拔和旋转情况下火箭弹的气动加热,并与不旋转的情况进行对比．计算结果表明该数值方法能较好地计算气动力因数和气动热分布．在特定的低转速和海拔情况下的火箭弹温度分布比不旋转的稍微大一点,在旋转情况下的火箭弹尾部截面压力分布不对称,尾部流线更加紊乱;弹头和尾翼前缘温度较高,应当在火箭弹设计中予以考虑．     

洗扫车用吸尘盘气动噪声的优化

吸尘盘作为洗扫车的关键组成部件,降低吸尘盘的气动噪声可极大提升产品性能.基于FLUENT软件和FW-H声比拟模型,对吸尘盘的气动噪声强度进行了计算,设计了一种带有肩部结构和倾斜壁面的新型吸尘盘结构,重点研究了肩部夹角和上壁面倾角对吸尘盘气动噪声产生的综合影响,基于MATLAB软件,采用多项式拟合方法分别建立了两参数与吸尘盘全压以及总声压级之间的函数关系,并结合多目标优化遗传算法对目标函数进行了优化分析.数值结果表明：肩部夹角对气动噪声的影响较为显著,在0°~20°范围内,夹角每增加1°,噪声可以降低0.4dB;合理地增大肩部夹角,可以在降低能量损失的同时有效降低吸尘盘的气动噪声,最大降幅为6.2dB.     

基于数值计算的高速列车气动阻力风洞试验缩比模型选取方法

为给高速列车气动阻力风洞试验模型选取提供更多的参考依据,通过计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法,研究不同比例的高速列车缩比模型对气动阻力风洞试验结果的影响.首先,计算得到开口式风洞测试段的静压系数分布曲线,为高速列车气动阻力测量试验模型的长度选择以及摆放位置提供依据;其次,通过数值计算得到全尺寸模型列车在明线运行时,以及不同比例的模型列车在风洞中运行工况下的气动阻力信息,并从阻塞效应和雷诺数的变化,以及风洞试验段内静压分布的影响这3个方面对列车模型的气动阻力结果进行分析,得到在所研究风洞中较合理的列车缩比模型比例选取范围.这种以CFD为基础进行数值仿真,选取风洞试验中列车模型比例及试验测试位置的方法,为在地面交通工具风洞中进行高速列车模型气动阻力试验的缩比模型选取提供一定依据.     

底部导流板形式对高速列车气动阻力的影响

为减小高速列车运行时的气动阻力,设计直式、斜式、内圆弧式和外圆弧式等4种转向架前后底部导流板的高速列车模型.通过风洞试验验证数值模拟方法的有效性,采用数值计算分析底部导流板对列车气动阻力和底部流场的影响.结果表明：不同形式底部导流板的列车总阻力相差可达20%,其中头车气动阻力因数极差值最大为0.062.导流板影响列车底部气流速度和转向架区域压力分布,其导流作用使得转向架区域气动阻力和转向架的阻力同时改变.转向架前后导流板的导流效果越好,转向架区域的气动阻力越小;同时,气流冲击使得转向架上的滞止压力增大;在二者的共同作用下高速列车的总阻力存在一个较小值.底部采用直式导流板对降低全车气动阻力的效果最好.     

基于近似模型的整车气动外形优化

以类车体DrivAer的气动阻力因数为优化目标,选取影响其气动性能的5个形状参数作为设计变量,通过引入网格变形、试验设计(Design of Experiment,DOE)及近似模型等技术搭建自动仿真优化平台,探索气动性能最佳的参数匹配方案.优化后的DrivAer气动阻力因数降低4.5%,表明近似模型方法能够较好地取代实际仿真过程进行寻优.分析DOE的结果,发现影响气动阻力因数和气动升力因数的主要参数分别为行李箱高度与离去角,而多参数变化时的交互效应也会影响整车的气动性能.     

四轮移动机器人的前后轮双里程仪系统的误差分析

四轮移动机器人的驾驶和驱动系统的左右轮分别装上里程仪，里程仪的读数反映了车轮转过的角度和转向，在车轮直径固定的情况下，便可计算出车轮的移动距离．根据左右车轮的记数值，可以计算出车体的位置和方位．本文对前后轮双里程仪系统进行了对比分析，在相同的误差下，驱动轮双里程仪系统优于前轮驾驶角和双里程仪器系统，这对实际工作有指导作用．     

基于Wagner函数的卷弧翼非定常气动力分析

为研究卷弧式尾翼的气弹特性,基于Wagner函数,建立了卷弧尾翼在非定常气动条件下的升力及滚转力矩模型。以此为基础,针对在特定振荡频率的攻角激励作用下,不同张开角度、弦长及分布数量翼片的升力,不同安装及滚转方向翼片的滚转力矩,进行了数值仿真分析,并利用fluent仿真软件进行了建模仿真验证。结果表明升力响应幅值随着张开角及弦长的增大单调递增,不同分布数量尾翼的升力近似相等,反装反旋安装方式有效降低了尾翼滚转力矩。对于卷弧尾翼弹箭的优化设计,颤振特性分析以及锥形运动的抑制等问题具有积极意义。     

串列双圆柱绕流的气动噪声特性分析

在OpenFOAM求解器中采用改进型延迟分离涡模拟(improved delayed detached eddy simulation,IDDES)方法对串列双圆柱的绕流流场进行数值模拟,使用K FWH方程分析其气动噪声特性,比较不同来流速度、圆柱间距比和圆柱直径的双圆柱绕流的气动噪声特性。分析结果表明：来流速度、圆柱间距比和圆柱直径对串列双圆柱的气动噪声特性都有显著影响,在特定情况下还会出现冲击纯音噪声、高分贝噪声等声品质恶化现象。     

基于风洞试验的组合翼伞气动特性研究

以组合翼伞气动特性为研究对象,通过开展8m×6m直流开口式风洞试验对组合翼伞气动特性开展试验研究.对组合翼伞进行风洞试验气动特性研究,通过光测系统获取稳定状态下组合翼伞实际迎角,六分量天平测试系统获取气动力(矩),得到不同迎角下组合翼伞的气动力(矩)数据.通过本次试验探索柔性翼伞风洞试验方法,积累组合翼伞真实试验气动数...