简述汽车外流场数值模拟及优化设计.pdf

第2期 机械 设计 与制造 2016年 2月 Machinery Design Manufacture 223 汽车外流场数值模拟及优化设计 张 峰，王 剑，黄 霞，丁 军 (重庆理工大学 机械工程学院，重庆 400054) 摘 要：利用三维建模软件UG建立阶背式轿车几何模型，并采取CFD技术进行汽车动力学分析。得到轿车气动力分析 结果以及轿车压力分布和尾部速度分布结果。分析结果显示气流在尾部发生了分离，产生了涡流区，增加了汽车前后部 的压差，使汽车阻力和升力增加。为了提升轿车的流场l}生能，采取了安装扰流板和导流板对汽车流场进行优化设计，并再 次对其进行有限元分析。通过对比优化前后的有限元仿真分析结果，结果表明安装扰流板和导流板的汽车模型的尾部上 方阻力明显增大，升力同时也减小了，大大增加了汽车行驶时的安全性以及汽车的易操控性。 关键词：汽车动力学；气动阻力；CFD；优化设计；扰流板 中图分类号：TH16；U46 文献标识码：A 文章编号：1001—3997(2016)02—0223—05 CarFlow FieldNumericalSimulationandOptimizationDesign ZHANGFeng，WANGJian，HUANGXia，DINGJun (SchoolofMechanicalEngineering，ChongqingUniversityofTechnology，Chongqing400054，China) Abstract：／tused three-dimensionalmodeling SOj~Wole UG to establish step back type Catmodel，and adopted CFD technologyforvehicledynamicsanalysis．Itsaerodynamicnaalysisresultsnadpressuredistributionofcarsnadtailveloc distributionresultswereobtained．Analysisresultsshowedthattheflowseparationhappenedattheend，resultinginthevortex area，whichincreasedthedfiferentialpressureofthefrontandbackofthecar，makingdragnadfforceoftheCraincrease． Inordertoimproveflowfieldpeormanceoftheera，itinstalledhtespoilerandguideplateonthemodelofrtheCraflowfield optimizationdesign，thencarriedonthefiniteelementnaalysisagain．Bycompraingthefiniteelementsimulationnaalysis resultsbeforeandafteroptimization，theresuhsshowedthatthetailatthetopoftheresistnaceofthecarmodelinstalledthe spoilerandug ideplateobviouslyincreased，andtheZ alsoreduced at the$oJnetime，whichgre inc reased theCra drivings~etynadeasyhnadling． KeyW ords：VehicleDynamics；TheAerodynamicDrag；CFD；TheOptimizationDesign；Spoiler 1引言 计算机技术的发展和仿真模拟软件的不断优化，原