The Effect of Lateral Offset Distance on the Aerodynamics and Fuel Economy of Vehicle Queues

The vehicle industry is always in search of breakthrough energy-saving and emission-reduction technologies.In recent years,vehicle intelligence has progressed considerably,and researchers are currently trying to take advantage of these developments.Here we consider the case of many vehicles forming a queue,i.e.,vehicles traveling at a predetermined speed and distance apart.While the majority of existing studies on this subject have focused on the influence of the longitudinal vehicle spacing,vehicle speed,and the number of vehicles on aerodynamic drag and fuel economy,this study considers the lateral offset distance of the vehicle queue.The group fuel consumption savings rate is calculated and analyzed.As also demonstrated by experimental results,some aerodynamic benefits exist.Moreover,the fuel consumption saving rate of the vehicle queue decreases as the lateral offset distance increases.

汽车破碎残余物流化床气化特性数值模拟

基于CPFD(计算颗粒流体力学)方法,考虑热解、燃烧、气化等反应,构建ASR(汽车破碎残余物)流化床空气气化的三维数值模型,通过气体产物体积分数的模拟结果验证模型的准确性。在此基础上,对ASR气化过程中反应器内的组分分布和流体温度分布进行分析,并探究操作温度、当量比、初始床层高度对ASR气化特性的影响。结果表明:随着操作温度升高,CO和H_(2)的摩尔分数明显增大,气化效率和碳转化率上升,焦油含量下降,950℃时气化效率和碳转化率分别达到67.09%和78.75%;当量比增大可提高气体产率和碳转化率,同时导致气体低热值和气化效率下降;初始床层高度增大促进H_(2)产生,但总体上对ASR气化影响较小。

基于拓扑优化的车用功率模块Pin-Fin设计方法

集成Pin-Fin散热器可以降低功率模块的结-流热阻,是车用电机控制器热管理的发展趋势。然而,传统参数设计方法无法定量表征Pin-Fin的形貌结构,设计自由度低、设计效果欠佳,难以实现Pin-Fin的热-流协同设计。基于变密度拓扑优化方法,该文提出一种Pin-Fin形貌结构的设计方法,建立Pin-Fin设计的变密度拓扑优化模型,分析模型参数对优化结果和收敛性的影响规律,形成以结-流热阻和冷却液压降为目标的协同优化方法,探索Pin-Fin结构的热-流耦合规律和强化换热方法,得到最优的Pin-Fin散热器形貌结构,搭建变流器实验平台和车用电机控制器样机,对标商业化圆形Pin-Fin结构,以及三角形、菱形和水滴形等其他形貌结构,计及母线电压、负荷电流和冷却液流量的影响,实验结果验证了所提模型方法的可行性和有效性。实验结果表明:基于拓扑优化方法设计的Pin-Fin结构,与传统结构相比可以降低12%的结-流热阻,消除了多芯片结温差异的80%,为车用功率模块和电机控制器研究提供新的思路。

制动软管用EPDM胶料的研制

通过合理的配方设计,制备了具有优异力学性能以及耐热空气老化、耐DOT-4#制动液、低压缩永久变形和耐低温性能的EPDM硫化胶,并考察了生胶和过氧化物硫化剂对其性能的影响。结果表明,采用EPDM 4450S/EPDM 2650C并用,加入DCP硫化剂,制备的硫化胶具有更优异的综合性能,适用面更广。

工程教育专业认证背景下车辆工程专业少学时流体力学教学改革及探索

工程教育专业认证的核心是建立面向产出的人才培养和持续改进体系,这成为当下高等教育工程人才培养的重要观念改变。在此背景下,流体力学作为车辆工程专业的一门关键专业基础课程,其少学时的课程安排对车辆工程专业人才的全面高质量培养和工程教育专业认证相应要求的达成带来了一定的挑战。就工程教育专业认证背景下,车辆工程专业少学时流体力学课程教学存在的问题及相应的教学改进措施进行了具体讨论和探索,相应的教改措施已在实际教学中取得了较好的效果。

基于Fluent的波纹加油管注油数值分析

首先,基于Fluent构建VOF多相流模型及RNG湍流模型,然后,设置速度入口、压力出口等边界条件和求解器条件后进行数值仿真计算。仿真结果表明,对比不同的加油速度,常规加油管在较低加油速度时形成不了液封。因此,提出一种适应性更广的新型波纹加油管。经仿真分析,新型波纹加油管有着减缓流速、减小对油箱的冲击的作用;与常规加油管形成液封的最小加油速度对比,新型波纹加油管形成液封的加油速度降低了21.4%,形成液封的时间提前了35%,更有利于降低油气排放。并用试验对新型加油管特性进行验证,加油管的顺畅性能和排放性能均符合要求。

汽车磁流变液减振器阻尼力计算方法

针对磁流变液在剪切流动中存在剪切稀化特性,根据流体力学N-S方程,建立了基于Her-schel-Bulkley模型的准稳态平板Poiseuille流动方程,得出了磁流变液在阻尼通道中流动的速度分布函数,分析了磁流变液的剪切稀化效应对阻尼通道磁流变液流动的影响,推导了汽车磁流变液减振器阻尼力计算表达式,对汽车磁流变液减振器产生的阻尼力进行理论预测研究。按照长安之星微型汽车技术要求,设计和制作了微型汽车磁流变液减振器,并对其进行了试验测试,测试结果表明:所提出的分析方法是可行的。

汽车挡风玻璃除霜性能数值模拟

利用CFD方法建立汽车除霜性能动态模型,并量化了除霜器在挡风玻璃附近的气流速度场,对挡风玻璃除霜时间及效果进行了探讨,为汽车挡风玻璃除霜效果模拟工程提供了参考。

轿车大客车会车时的气动特性

应用计算流体力学数值模拟方法,采用滑动交界面和动网格技术,对开阔路面下轿车大客车会车过程的瞬态流动进行气动特性研究.车辆模型采用MIRA典型阶背式轿车全尺寸模型和进行过风洞试验的国产JT6120型大客车简化模型.通过对会车过程流场的分析和对模拟结果的统计处理,获知了轿车大客车会车前后气动力系数变化趋势以及产生该变化的原因,得到了轿车大客车会车过程中定量的气动力变化规律.结果表明:轿车大客车会车过程气动力系数有很大变化,其中轿车的更大一些;两车气动力系数随时间的变化趋势有差异;会车状态的空气动力学作用对汽车操纵稳定性有重要影响.

汽车空调风道系统CFD研究与优化

基于对某种风道的CFD分析,对后风道和中心导风管进行了优化设计,改善了风量分配同时增加了 总风量。分析结果显示改进能够满足要求。

基于物理模型的汽车空气动力学研究综述

汽车空气动力学涉及到绕流湍流、流动稳定性、流动分离与控制、流固耦合及噪声等复杂且基础的流体力学问题。本文梳理了国内外学者基于汽车物理模型的空气动力学研究进展,介绍了前人在气动力、流场研究、流动控制、计算和实验的对标、多车空气动力学、污染、风噪等方面取得的研究成果,分析了研究存在的不足,并对未来汽车空气动力学研究方向进行了探讨和展望。

自然工质二氧化碳汽车空调性能的实验研究

实验研究了跨临界二氧化碳汽车空调系统的性能.实验结果表明:环境温度、气冷器冷却风量、压缩机的效率和转速、运行的高压值等因素对系统性能有极大影响;在不同运行工况下,降低气冷器出口CO2温度、调整系统的运行高压为最佳压力值,是提高系统性能的首要途径,这对控制器的设计提出了较高的要求.

汽车动力总成液阻悬置液-固耦合非线性动力学仿真

液阻悬置是一种先进的隔振元件,广泛应用于汽车动力总成的隔振系统中。目前对液阻悬置动特性的仿真均采用集总参数模型,模型所需的物理参数主要由液阻悬置相应的元件进行试验得到。以惯性通道-解耦盘式液阻悬置为研究对象,建立了其性能分析的液-固耦合有限元模型;利用该模型对其静、动特性进行了仿真,并和试验值进行了对比。计算分析了液阻悬置的-些内部特征参数的变化规律,其结果与液阻悬置的工作机理或试验结果相符合。利用液-固耦合有限元模型对液阻悬置进行仿真时,只需橡胶材料的应力-应变关系、液体的性能参数和液阻悬置的几何参数。应用该法可以在液阻悬置的设计开发阶段较精确地预测产品的性能和进行优化设计,有利于提高产品设计质量、缩短开发周期。

汽车风洞试验段尺寸参数对试验的影响

基于计算流体力学(CFD)的数值模拟,研究了开式汽车风洞试验段尺寸参数对风洞试验的影响。探讨了开式汽车风洞试验的影响因素,进行了不同汽车风洞喷口大小、集气口大小、试验段长度对气动阻力测量试验影响的数值模拟研究,得出了气动阻力系数随风洞尺寸参数的变化趋势。研究表明,风洞喷口尺寸大小对试验影响较大,风洞集气口尺寸和试验段长度对试验有影响,但相对喷口尺寸影响比较小。对开式风洞气室的影响也进行了初步探讨,研究表明,气室的存在对气动阻力系数的影响不大。

锯齿型翅片单元的流动与传热数值模拟

建立了2种板翅式散热器的锯齿型翅片通道的三维模型,仿真分析了散热器内部不同位置和区域的微观流动机制.通过风洞实验测量了散热器在3种工况下的工作效率.分析结果表明,翅片厚度、热侧通道的数量及高度对散热器的换热和阻力性能具有重要影响,并且雷诺数越大,则影响越显著.当雷诺数增大时,翅片表面换热系数和摩擦系数均增大.在同一雷诺数下,单个翅片的表面换热系数和摩擦系数均沿流向降低.计算与实验结果表明,采用计算流体力学(CFD)模拟分析方法,通过建立合适的模型及网格,不仅有助于了解散热器内部工作状况,而且能够获得有效的性能数据.

湿式摩擦离合器摩擦片表面温升和油槽结构研究

应用接触温度计算模型和热分析基本原理,研究了重型车辆湿式摩擦离合器摩擦片的温度分布和失效原因,分析和推导了简单、实用的摩擦片温度计算公式并得到试验验证。此外,介绍了从动摩擦片常见的表面油槽结构,分析了不同油槽结构对传递扭矩、摩擦片表面温度以及带排扭矩的影响。试验结果表明:双圆弧油槽综合性能较好,摩擦副摩擦因数适中,对带排扭矩影响小,且易于制造,最适合于重型车辆湿式摩擦离合器从动摩擦片使用。

某型汽车空调风道的CFD数值模拟计算应用

利用CFD方法对某型汽车的空调风道进行数值模拟,得出了风道整体的速度场、压力分布以及各出风口的风量分配。对中、侧风道进行结构优化,结果表明优化后的风道风量分配更均匀,风量损失减少。

汽车发动机冷却系统的腐蚀与防护

参照日本防冻液的金属腐蚀试验方法JIS K 2 2 34,对各种不同的复合型缓蚀剂配制的防冻液进行了金属腐蚀试验测试 ,并对测试结果进行了分析讨论 ,最后确定了对铸铁、钢、铜、铸铝、锡都具有较好缓蚀作用的复合型缓蚀剂的科学配制方法 ,利用美国ASTM方法对防冻液进行了性能测试。配制的防冻液可以有效地延长汽车发动机冷却系统的使用寿命 。

汽车空调鼓风机进风口参数数值研究

基于计算流体力学(CFD)方法,采用RNGk-ε模型,建立了某轿车空调鼓风机进风口的数值模型,并对影响鼓风机进风口气流组织及风阻特性的参数(进风罩形状、进风口开口面积及外部障碍物与进风口距离)进行了数值研究.结果表明:数值分析结果与试验结果吻合较好,风阻的最大偏差小于5%;进风风罩形状对进风气流组织及风阻特性基本无影响;当鼓风机罩壳进风面积约等于1.5倍的出风面积时,鼓风机的运行效率最为经济;外部障碍物的存在对鼓风机进风风阻影响较大;综合考虑以上影响因素,得到鼓风机进风口开口面积的经验公式.

汽车涉水时轮辐结构对车表水相分布的影响

针对汽车涉水时车身表面的水污染问题,将传统的汽车空气动力学知识和多相流理论相结合,运用图像处理技术给出车身表面水膜分布情况.通过对车轮辐板进行改型,建立不同开孔数目和开孔面积的车轮辐板模型,分析对比不同开孔数目和开孔面积对水膜分布情况的影响.试验结果表明,4种不同开孔数的辐板中,T7的涉水性能最优越,水膜覆盖率较原始值降低了20.67%.车轮辐板开孔有助于提高车辆的涉水性能,开孔数目越少车身表面的水相附着面积也越小.车轮辐板开孔数目相同时,车表水相附着面积随着开孔面积的增大而增大.