车辆载荷对重型车滑行阻力的影响研究

为提高实验效率及数据准确性,对某重型车在不同载荷情况下进行实际道路滑行实验。通过空载计算其余载荷阻力系数与满载计算其余阻力系数两种方法,得到了阻力系数计算公式。结果显示,通过满载计算得到的其余载荷阻力值与实测值相差较大,平均误差超过10%,最大误差超过15%;满载阻力系数乘以固定值得出的其余载荷下的阻力值,与车辆实测阻力值相差较大。高速段误差较低,但低速段阻力误差超过20%;而通过空载计算得到的其余载荷阻力值与实测值的误差小于5%,计算结果能更好地反映车辆道路阻力。

电动汽车滑行阻力系数的研究

对6辆纯电动轿车进行了实际道路滑行试验,并对实测车辆滑行阻力和通过查表法得到的推荐阻力进行了对比分析。通过对实测阻力平均值进行拟合,得到了试验质量处于1550~1750 kg区段内的5辆纯电动轿车滑行阻力计算公式。将该阻力公式应用于第6辆纯电动轿车发现,各车速段下,计算阻力与实测阻力的相对误差在3%以内;常用车速段下,该相对误差在2%以内。通过模拟计算发现,采用计算阻力系数得到的车辆续驶里程比采用实测阻力系数长1.12%;电耗比采用实测阻力系数低2.92%。采用推荐阻力系数,车辆的续驶里程比采用实测阻力系数长23.97%;电耗比采用实测阻力系数低19.47%。采用计算阻力系数,车辆的百公里加速时间及80~120 km/h加速时间与采用实测阻力系数相同;采用推荐阻力系数,车辆的百公里加速时间比采用实测阻力系数和计算阻力系数均短2.97%,车辆的80~120 km/h加速时间比采用实测阻力系数和计算阻力系数均短0.78%。结果表明,采用计算阻力系数作为车辆的滑行阻力系数,既节省了试验时间,又提高了试验效率、降低了试验成本。

声屏障几何形状对高速列车气动噪声影响的数值模拟及降噪研究

基于Lighthill声类比理论分别求解高速列车气动噪声的产生和传播过程,首先由RNG k-ε湍流模型求得流场的稳态计算结果,之后采用大涡模拟和FW-H方程对比直立与半圆形声屏障降噪性能的差异,通过建立包含3节车编组的CRH380A型高速列车和2种声屏障在内的仿真模型,研究声屏障几何形状的改变对声学性能及降噪能力产生的影响。结果表明:圆心角为180°的半圆形声屏障在测点处的平均插入损失较大,同时对气动噪声的降噪需求有着良好的匹配,综合声学性能较传统的直立声屏障更优;缩小圆心角会导致半圆形声屏障的降噪能力相应降低,其插入损失在圆心角由180°减至120°的过程中呈现明显的下降趋势,之后的降幅相对较小,圆心角为30°的半圆形声屏障降噪效果已与等高的直立声屏障类似。

燃油乘用车滑行阻力系数测定优化

为研究车辆滑行阻力系数对车辆续航和电耗的影响,分析滑行阻力实测值与国标中给出的查表法推荐值之间的关系,提高车辆性能测试结果准确性。基于车辆续航和油耗测试试验,对14辆燃油SUV车型分试验组和对照组,分别进行实际道路滑行试验。根据实际道路滑行试验的试验结果,对比国标查表法推荐值,采用实测值与查表法推荐值的差值做拟合的方法和实测阻力值进行阻力平均法,分别得到了试验质量位于1650~1850 kg内的车辆滑行阻力值计算公式。将试验组车辆得到的计算公式计算对照组车辆的阻力值,并将对照组车辆的实际滑行阻力值与计算阻力值进行对比分析。结果显示:采用计算公式得到的阻力值与实际阻力值的差值在5%以内,常用速度段内的误差在3%以内,而采用查表法推荐值得到的阻力值与实测阻力值相差较大,且在全部速度段内的阻力值均低于车辆的实测阻力值。之后通过模拟计算的方式,计算分析了阻力实测值、计算值和查表法推荐值对车辆油耗的影响。结果显示采用计算公式计算的阻力值得到的车辆油耗与车辆实际油耗的误差为1.5%,而采用查表法推荐值计算的车辆油耗与实测值相差6%~8%。通过模拟计算和实车试验验证了计算公式的实用性。

高速列车表面气动噪声与声屏障的研究

随着高铁的快速发展,高铁噪声的影响也受到广泛的关注。在道路两侧设置声屏障是降低噪声污染的有效措施。宽频噪声模型采用RNG k-epsilon模型作为定常计算,FW-H声学模型采用大涡模拟模型进行瞬态计算,研究在不同的运行速度下,列车噪声对周围的影响,并分析了不同类型的声屏障的降噪效果。研究发现在道路旁加设直立型声屏障近侧面声压级比无声屏障降低了66.45%,远车面降低了71.04%。将声屏障改为顶部倾斜型,测得在近车面比直立型降低了1.2%,远侧面相对降低了5.4%。

高速列车气动噪声的实验模型研究

利用声学风洞模型试验的快捷、方便、实验可重复等优势,进行风洞仿真试验,研究高速列车外部气动噪声的频谱特性以及随车速的变化关系。根据相似理论搭建高速列车模型风洞试验系统;进行高速列车外部气动噪声的近场测量,对声压信号进行傅里叶变换并运用互谱法得出高速列车气动噪声声强的频谱分布;建立高速列车仿真模型,仿真高速列车外部气动噪声特性。通过试验验证仿真结果的准确性。

中国工况在电动汽车续航测试中的应用

我国电动汽车续驶里程测试标准一直沿用欧洲新欧洲驾驶循环工况,且在常温条件下进行,与中国实际道路情况、环境温度存在一定偏差,这也是实际续驶里程和公告续驶里程产生差异的主要原因。为使测试结果与车辆实际里程更为接近,将中国乘用车行驶工况作为测试工况曲线,开展了5款市场主流电动汽车的续航测试,考虑到我国国土跨越多个纬度、北方地区四季温差明显等因素,还研究了电动汽车在高、低温情况下续航能力的变化规律。研究发现,对于电动车而言,中国乘用车行驶工况与新欧洲驾驶循环工况测试结果相差不大,但是环境温度会明显影响电动车的续航、电耗以及表显里程准确度等性能。