風載下高速汽車氣動力CFD研究.pdf

1、隨著汽車技術(shù)的進步和高速公路的不斷發(fā)展，汽車車速有了顯著提高。汽車在給人們帶來方便與舒適的同時，也帶來了安全隱患。高速行駛的汽車在各種復雜的氣象條件下極易發(fā)生側(cè)翻、碰撞等交通事故，造成重大的人員傷亡和財產(chǎn)損失。因此，本文以高速汽車為研究對象，對其展開風載下的氣動力特性CFD研究。
　　 在分析汽車空氣動力特性的基礎(chǔ)上，對某型汽車做出了一定的簡化和假設(shè)，建立了相應的物理數(shù)學模型，給出了描述汽車外流場的三維湍流流動的不可壓N-S方程

2、，并選取了合適的湍流模型；采用有限體積法對控制方程進行離散化處理。
　　 在假設(shè)和簡化的基礎(chǔ)上，利用CATIA軟件建立了用于數(shù)值模擬的三維汽車模型。研究了網(wǎng)格生成技術(shù)，針對汽車外形的復雜性，采用混合網(wǎng)格生成技術(shù)，即在外形復雜的區(qū)域使用非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格，在外形規(guī)則的區(qū)域則采用結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格?？紤]到汽車的運動，探討了動網(wǎng)格和滑移網(wǎng)格技術(shù)，并通過對比選擇采用動網(wǎng)格技術(shù)來模擬汽車的運動規(guī)律。利用FLUENT軟件的接口，使用C語言編寫UDF程序，

3、實現(xiàn)汽車的運動規(guī)律。
　　 采用FLUENT軟件分別對汽車單車行駛和會車過程進行了數(shù)值模擬，獲得了無風、縱向風、側(cè)向風等五種工況下汽車外流場壓力和速度分布規(guī)律，并分析了不同風載對汽車單車和會車行駛時行車安全的影響。研究結(jié)果表明，在側(cè)向風作用下，高速汽車單車行駛時將受到側(cè)向力和側(cè)傾力矩的作用；會車行駛時，由于風載和干擾車輛的存在，汽車將受到方向和大小都隨時間變化的橫擺力矩和側(cè)傾力矩作用，易發(fā)生側(cè)翻，對行車安全造成極大的影響。