汽车气动阻力系数C_D风洞测量值修正技术研究

根据国外的研究,汽车气动阻力系数C_D值的修正方法主要有阻塞效应、水平浮力效应、尾流压力梯度和喷口压力梯度影响等修正。本文中在国外研究结果的基础上,提出了新的汽车气动阻力系数CD值的综合修正方法,它需要在不同风洞中进行风洞试验验证和CFD虚拟风洞试验验证,并对验证结果进行统计分析。

列车在隧道内气动阻力系数分析

研究目的:随着列车运行速度的提高,气动阻力逐渐成为行车的主要能耗,而列车在隧道内运行时,气动阻力能耗增加更为显著。本文采用三维数值模拟方法,基于LES紊流模型,对CRH3型列车的气动阻力特性开展研究。研究结论:(1)对列车在明线运行时的气动阻力系数进行分析,并与日本列车测试结果比较,验证了计算结果的可信性;(2)分析得到了在不同阻塞比情况下,列车在隧道内运行的气动阻力系数,回归确定了列车气动阻力系数与隧道阻塞比服从指数函数关系,并给出了气动阻力系数预测公式;(3)将所得公式应用于对双车头列车在隧道运行的气动阻力系数预测以及真空管道等气动阻力参数设计,验证了其可信性和实用性;(4)本研究成果可为列车隧道气动阻力系数相关的分析、设计提供指导。

基于动网格技术的汽车气动阻力系数数值模拟

以CFD软件为平台,以客车为研究对象,采用Ahm ed车体模型、RNGk-ε方程和动网格方法求解气动阻力系数,求解时控制方程使用有限体积法离散,对流项采用二阶迎风差分格式,扩散项采用中心差分格式,采用全隐式时间积分方案进行时间域离散,PISO算法进行瞬态数值模拟。模拟结果与试验结果取得了较好的一致,表明采用CFD软件中动网格进行气动阻力系数的数值模拟是可行的,为客车车型的气动减阻和开发汽车产品提供参考。

运用数值模拟研究车身局部造型与气动阻力系数的关系

首先,运用FLUENT对标准车进行数值模拟分析,验证了数值模拟的适用性及参数设置的正确性。其次,运用CAD初步设计了微型车的车身,在UG中建立了微型车的三维模型,对模型进行网格划分,将有限元模型导入FLUENT中,计算出车身的阻力系数。在此基础上,就车身局部形状对车身气动阻力系数的影响进行研究,分别得到了不同侧面倾角、背部角、后风窗角及底部上翘角所对应的气动阻力系数,分析了局部造型对车身气动特性的影响,为车身的设计及造型改进提供参考。

平均风环境气动阻力系数

平均风环境气动阻力系数CD^-(VT)比传统的气动阻力系数更客观地表征汽车的气动性能。本文讨论了提出平均风环境气动阻力系数的背景、平均风环境气动阻力系数的概念，推导了平均风环境气动阻力系数的简便计算方法。

气动阻力对燃料经济性的影响

根据气动阻力与燃料消耗量的关系,分析了气动阻力对燃料经济性的影响。从设计上和使用上减少气动阻力,达到节约燃料的目的。

分裂导线平均风荷载阻力系数干扰效应研究

分裂导线在不同风场条件下的阻力系数及干扰效应对导线风荷载的合理化设计十分重要。不同迎风角和雷诺数下分裂导线气动阻力系数特性及干扰屏蔽效应比较复杂。为了研究该干扰效应,设计长细比约为1∶30、长度约为1m的导线节段模型试验,获得导线平均风荷载阻力系数随雷诺数、尾流干扰的变化规律;进行了不同风速和迎风方向下4、6和8分裂导线节段模型平均风荷载阻力系数试验,总结了多分裂导线阻力系数的屏蔽效应规律特性。试验结果表明,多分裂导线气动阻力系数干扰效应明显,且不同迎风方式对风荷载影响较大,风荷载明显低于现行规范规定值。分裂导线风荷载合理化设计和计算应该重视迎风角度和干扰效应的影响。

汽车空气阻力系数的数值模拟及研究

迄今国内外对汽车空气动力性能的研究仍以风洞测试为主,采用CFD软件对汽车外流场进行模拟是用来测试汽车气动阻力系数的一种新方法。本文用FLUENT软件通过对网格质量和地面条件不同的两组模型进行数值计算,结果表明,高质量的网格和采用移动的地面边界条件能很好地提高计算精度。

基于偏航角分布的汽车风平均阻力系数计算方法

汽车油耗和排放法规对正确测量和降低行驶阻力提出了更高的要求,空气阻力是汽车中高速巡航工况的主要阻力来源,真实道路自然风对汽车的气动阻力具有显著的影响。通过提出汽车在真实道路环境行驶的偏航角概率分布特征以及基于偏航角概率分布特征的风平均阻力系数的计算方法,对比了不同风平均阻力系数的计算方法,分析了车辆基本尺寸参数对风平均阻力系数的影响。研究表明,基于道路自然风的概率分布可以获得真实道路偏航角的分布特征,基于此计算获得的风平均阻力系数与MIRA法的计算结果一致,风平均阻力系数受车高影响较大,与车长和车宽相关性不大。

某型新能源轻卡气动阻力分析与研究

汽车的安全性、节能及环保是汽车行业发展的三大主题。除发展新能源汽车外,降低传统汽车的空气阻力也是提升汽车动力性和经济性的重要措施。本文以某型新能源轻卡为研究对象,利用CFD(Computational Fluid Dynamics)方法模拟其外部气流流动现象,探讨气动阻力优化方法,对稳态分析结果中出现的高压区、气流分离区以及尾涡区作适当的结构优化与改进,经分析发现气动阻力系数呈现下降趋势,且较为明显。由此证明了该方法对于汽车外型设计具有良好的指导意义。

队列行驶车辆的空气动力特性

为了研究队列行驶时,车辆前后间距对队列行驶车辆气动特性的影响以及队列中车辆数目对气动阻力系数的影响,采用数值模拟方法分别对智能交通系统中队列行驶车辆11种不同情况下车辆的气动特性分别进行了研究。结果表明:队列行驶车辆随车间距离的缩短,阻力值降低。在固定间距下,随着队列中车辆数目的增加,平均阻力系数可降低20%—30%,阻力最低的车大致处于车队的中心位置。

集装箱半挂运输车气动特性的数值仿真及改进

为降低车身的气动阻力,文中应用CFD软件对某款集装箱半挂运输车简化模型进行数值仿真,以揭示车身周围空气流动的机理。首先分析了原车型的车身周围流场的流动特性,然后加装导流罩并研究改变其圆角半径和驾驶室与集装箱的间距对整车气动阻力系数的影响规律。

车轮空气动力学外流场数值模拟模型研究

应用计算流体动力学及有限元方法创建钢制车轮外流场的仿真模型。采用了两种不同形式模型方案,解决了复杂结构车轮轮廓边界层划分及车轮接地区域网格的生成问题。采用RNGk-ε湍流计算模型,分析车轮的气动阻力系数变化规律,为基于空气动力学的车轮设计提供理论依据。

基于空气动力学的车身设计研究

文章基于空气动力学,通过多种方法对汽车进行模拟实验,并提出车身设计改进方法。从而减小汽车的气动阻力系数,提高汽车的动力性和燃油经济性并全面提升汽车的性能。

基于气动减阻装置的厢式货车气动特性研究

针对某厢式货车的简化模型,基于计算流体动力学原理与方法,采用标准的κ-ε湍流模型,分别对加装3种底部减阻装置和3种侧部减阻导流条的厢式货车外流场进行数值模拟,得到该货车的表面压力分布、速度矢量分布、湍动能分布、气动阻力系数等气动特性。对比了货车原始模型和加装6种减阻装置货车模型的流动特性与气动阻力系数,详细分析了底部和侧部减阻装置的减阻机理。研究结果表明:合理加装底部和侧部减阻装置可以改善厢式货车的气动特性,降低气动阻力。

基于STAR-CCM+厢式半挂列车气动性能研究

针对某厢式半挂列车,利用前处理软件ANSA对整车进行面网格划分,之后在CFD软件STAR-CCM+中采用Trimmer结构化网格和Realizablek-e模型对其进行外流场计算。首先分析了原车型的气动特性,然后加装了导流装置并研究驾驶室与厢体的间距对整车气动阻力系数的影响。

厢式货车尾部非光滑表面导流板减阻效果研究

研究了矩形、梯形和新型导流板以及非光滑表面对减小厢式货车气动阻力的影响。以标准货车GTS模型为对象,首先研究了导流板结构参数和安装角度对气动阻力的影响;然后分析了不同非光滑表面对流动的影响;最后通过对比几种方案的流场、尾涡和气动阻力等,分析了导流板和非光滑表面的减阻机理。结果表明,导流板可有效减小尾涡强度,降低气动阻力,带有半圆形沟槽的新型导流板的减阻效果最好,最大减阻率可达8.5%。

典型覆冰形状下输电线路风荷载影响研究

风荷载对输电线路覆冰监测精度的影响显著,需要对不同覆冰形状下导线风荷载进行研究。该文总结了6种线路典型冰形,通过计算流体力学方法得到各覆冰形状下导线的气动阻力系数,在此基础上研究了覆冰发展过程中覆冰形状、扭转角和覆冰类型对导线风荷载的影响规律,并计算了各气象冰区下不同冰形的覆冰增大系数,与现行规范进行比较并给出了取值建议。结果表明,各冰形气动阻力系数受到冰厚、扭转角、风速的影响,新月和扇形覆冰阻力系数受三者影响均较大,D形和椭圆形主要受到扭转角的影响,而圆形覆冰受三者影响均很小;在导线覆冰发展过程中,新月形和椭圆形覆冰在扭转角为90°时风荷载最大,0°时最小,扇形和D形覆冰则在扭转角为0°时最大,60°和90°时最小,且混合淞的风荷载大于雨凇;对于同一条输电线路,其风荷载在新月形和椭圆形覆冰且扭转角为90°时达到最大;对于各气象区,采用现行规范中的覆冰增大系数取值进行输电线路设计将会在部分冰形覆冰情况下存在风险和隐患,对于大多数普通线路,建议结合不同冰区的主要冰形和不同线路类型的扭转情况,并综合考量经济性和安全性进行系数选取,针对重要枢纽线路,需要保证任何覆冰情况下均安全运行,推荐取值为3.5~3.6。

汽车尾随情况下外流场计算仿真分析与研究

利用计算流体力学(CFD)软件CFX对轿车尾随集装箱车的过程进行了数值模拟,得到在尾随过程中轿车的气动阻力系数相对变化曲线图,并对尾随时轿车外流场进行分析与研究,仿真分析表明:轿车的气动阻力系数随两车距离减小而减小,当车间距为2倍的轿车车长时达到最小,车间距再减小时气动阻力系数又增大。