基于定常射流的快背式MIRA车型主动气动减阻

低风阻对燃油汽车节能减排和增加电动汽车续航里程具有重要意义。近年来,主动射流技术已用于汽车减阻研究中,但多是针对方背体等高风阻车体模型开展。本文以MIRA快背式车型为对象,研究车辆背部定常射流的布置位置、射流动量系数和射流角度对减阻量和净节率的影响规律,并给出了流场分析。结果表明:快背式车型垂直尾部射流(J3、J4、J5)是有效的节能措施,低动量系数具有较好的净节率,气动减阻量和净节率随射流角度变化存在极大值;最大减阻主动射流工况是对垂直尾部(J3、J4、J5)射流槽进行射流、动量系数1%、射流角度为45°时,其减阻量为2%,对应净节率129.7 W。

阶背式MIRA模型气动阻力数值模拟网格无关性研究

对汽车气动阻力数值模拟结果影响较大的网格划分形式和方法进行了对比研究.利用现有充分的计算资源,建立阶背式MIRA模型,通过划分常见的四面体网格和混合网格,分别对两种网格形式在整车周围和车身尾部对网格进行加密,并保证足够多的网格数量,得到了数值稳定的网格无关性的阻力系数结果,总结出了阻力系数随网格加密的变化趋势,并与现有风洞试验值进行对比分析.结果表明:网格一旦加密后阻力系数即有显著下降,随着网格数的不断增加,阻力系数均呈现出明显的下降趋势,且下降幅度逐渐减小,最后都能在3000万网格左右得到网格无关性的结果.最终四种方案的阻力系数值均小于风洞试验值,且与之存在一定的误差.

MIRA快背式模型主动减阻研究

参考被动减阻的机理,在MIRA车身的几个位置设置射流口实现射流吹气,以达到降低模型迎风面压力或增大背风面压力的目的。对比MIRA原模型瞬态仿真与试验结果,验证了仿真的准确性。对几个射流工况和原模型的瞬态仿真结果进行对比分析。通过阻力系数、表面静压系数和方向涡量的对比,确认了局部射流的减阻效果。最终实现气动阻力系数降低16.3%。

基于CFD的MIRA模型外流场数值模拟

利用UG对MIRA模型进行三维实体建模,将其导入前处理软件ANSYS/ICEM,建立计算域后并划分网格。用ANSYS/Fluent对MIRA模型的外流场进行三维稳态流动数值模拟,获得了MIRA模型的速度场、压力场及气动阻力系数。与风洞试验数据对比结果表明所采用方法的可靠性。

非光滑表面Mira阶梯背模型气动特性分析

对Mira阶梯背模型外流场进行数值模拟并验证,表明仿真结果可靠;研究了非光滑单元体类型对气动性能的影响,结果表明半球形凹坑减阻效果最优,减阻率为4.87%;采用正交试验方法研究了凹坑型非光滑单元体的排列方式、深度、纵横间距(纵横为等间距)等对气动性能的影响,结果表明影响减阻效果的主次因素为非光滑单元体的深度、纵横间距、速度、排列方式,其中最优组合减阻率为6.07%。

基于Mira模型的汽车尾部气动特性的数值模拟

汽车的空气动力学特性对其性能的影响,随着车速的提高占据了越来越重要的地位。运用CFD数值模拟的方法,以Mira模型为研究对象,对其原型以及加装后扰流板模型进行仿真。通过研究模型周围流场、速度等,分析不同尾部Mira模型、加装后扰流板,以及截面形状与攻角不同的后扰流板对气动特性的影响。研究表明:车身尾部造型不同,尾流结构有明显的区别,对汽车空气动力学特性的影响很大。同时,在车尾恰当加装后扰流板,能够很好地优化车体尾流结构,从而提高车辆的气动特性。

不同RANS/LES混合方法在汽车标模外流场非定常数值模拟中的对比

针对MIRA汽车标模外流场,采用RANS/LES混合方法开展非定常数值模拟,通过与风洞实验测力、测压结果进行详细对比分析,探究不同RANS/LES混合方法(DDES、IDDES、SBES、SDES)以及基于不同RANS模型(RKE、SA、SST k-ω、GEKO k-ω)的DDES方法在汽车外流场计算中的适用性。研究表明:对于气动力系数,不同混合方法的预测结果都偏高,其中DDES-GEKO模型的相对误差最小;对于表面压力系数,不同混合方法对垂直中截线的压力预测结果与实验值吻合程度较高,其中SBES-GEKO模型的结果更优;DDES模型内嵌不同RANS模型对后风窗的压力预测差别明显,其中SA模型较优;而不同混合方法对车底的压力预测偏差较大,对车底前部压力预测都小于实验值,其中对车底后部,SBES-GEKO模型的结果较优;此外,SBESGEKO模型能较好的识别出尾迹区的非定常流动结构。

纵向间距对汽车三车队列气动阻力的影响

以MIRA标准车型组(方背车S、快背车F和阶背车N)为研究对象,采用数值模拟研究纵向间距(0.1 L~1.0 L)统编(队列各车为同种车型)三车队列气动阻力的影响,并通过各部位压差阻力和流场分析,探究队列阻力变化的原因。结果表明:对于3种统编队列,整个队列的减阻量均是随着间距增大而不断减小,其中头车减阻量最大,其次是中车和尾车;头车减阻基本都随着间距增大而不断减小,归因于垂直尾部和后风窗背压回升的不断减弱;中车的方背车减阻量随着间距增大而逐渐减小,其他两车型均是在0.1 L~0.2 L减阻量大幅减小,随后基本保持较低减阻量不变;尾车的方背车减阻量同样随着间距增大而逐渐减小,在0.5 L后出现增阻,其他两车型减阻量基本较低并保持不变或有所增阻。以上阻力变化主要归因于不同间距下的尾迹低速流场改变导致的背压回升,以及前脸正压减弱、前缘圆角和A柱吸力减弱等的综合作用所致。

气候变化背景下光核桃的潜在分布区和生态位变化

【目的】探究气候变化对光核桃分布和生态位的影响,为光核桃资源的保护和开发提供理论支撑。【方法】本研究根据光核桃的216条地理分布数据,结合11个气候、土壤和地形因子,调用ENMeval程序包优化后的最大熵值模型(MaxEnt)模拟我国光核桃潜在分布区在未来3种气候条件下的空间分布格局,并使用ecospat软件包分析光核桃气候生态位变化,以确定影响光核桃分布的主要环境变量。【结果】(1)优化后的MaxEnt模型可准确预测光核桃的潜在地理分布区,分布区主要位于青藏高原和云贵高原等较高海拔地区,总面积约为360711.8 km2,其中拉萨河谷、雅鲁藏布江中游河谷、怒江、澜沧江、金沙江等干热河谷等地为光核桃高度适生区;(2)在未来气候条件下,光核桃适生区整体呈向西南收缩趋势,生境适宜度总体呈下降趋势;(3)影响光核桃分布的主要环境变量为气温年较差、等温性和海拔,光核桃未来时期与当前时期生态位的重叠率随气候变化加剧逐渐降低。【结论】随着未来气候变化,我国光核桃适生区将向纬度与海拔相对较高的地区进行迁移,光核桃气候生态位也将与当前生态位逐渐分化,温度和海拔是影响光核桃分布的主要环境因子。基于上述结果,我们应在当前和未来环境适宜度均无显著变化的区域设立保护地,以减少全球气候变暖影响,同时也可避免人类活动对光核桃资源的进一步破坏。

求解广义优先关系下的项目最小费用问题

在项目调度中,求解与费用相关的问题时,需要先求得项目的最小费用,然后以此为起点进行优化,例如时间―费用权衡问题.当工序之间只存在单一优先关系时,各工序只需选用费用最小的工期就能得到项目最小费用.但是当工序之间存在广义优先关系(GPRs)时,各工序若都选用费用最小的工期通常无法满足既定的优先关系,导致项目不可行.针对GPRs下的项目最小费用问题,首先,通过分析GPRs的特点,建立了其数学模型;其次,对该模型进行对偶变换,将其等效转化为特殊的最小费用最大流模型.该模型能够运用现有算法求解,并跟据初始―对偶关系求得GPRs下的项目最小费用.

汽车车型对三车队列行驶气动阻力的影响

采用数值模拟方法研究3种MIRA汽车车型(方背车、快背车和阶背车)对三车队列在一倍车长间距下气动阻力的影响。通过对27种编队工况下的整体队列和单车各部位气动阻力以及车间流场进行详细分析,结果表明:头车受到中车阻塞造成其背部压力回升,3种车型作为头车,自身均可实现减阻;中车由于头尾车和自身车型的共同作用,会受到背部压力回升,前部正压以及前缘圆弧负压减弱的综合影响,3种车型的中车阻力有减有增;尾车受中车和自身车型共同作用,压力变化同中车类似,阻力也有减有增。前车的低速尾流区会对后车起到庇护作用,但也会造成后车前缘圆弧部位吸力减小,不利于队列减阻,甚至造成增阻。三车队列最佳编队是快背头车—方背中车—方背尾车,减阻量可达0.12(120 counts)。

汽车外流场数值仿真k-ε模型适用性研究

由于目前的湍流模型并非针对汽车空气动力学进行数值仿真,因而造成潜在的计算误差。因此,为探寻适合的数值计算模型,以MIRA阶梯背汽车1/3比例模型为研究对象,对常用的Standard k-ε、RNG k-ε和Realizablek-ε3种k-ε涡黏湍流模型进行数值仿真,以计算所得的气动力系数、尾部流场及表面压力系数为适用性评价指标,并与HD-2风洞试验数据对标。研究结果表明:3种模型中,Standard k-ε模型收敛速度和效率最优,但气动阻力的计算精准度最差;RNG k-ε模型的表现一般,而Realizable k-ε模型能获得最高的气动阻力计算精度,与风洞试验结果对比,误差在5%以内,但收敛速度和效率相对较差;同时,3种湍流模型对气动升力的计算结果与风洞试验对比存在较大误差。

低雷诺数湍流模型的网格特征

低雷诺数模型目前主要应用于二维简单流动的数值仿真中,为研究该湍流模型在三维复杂流动计算中的网格特征,选取不同系列的车身面网格尺寸、车身壁面第一层边界层与壁面法向高度以及边界层层数等3组网格参数,利用ANSYS对阶背式MIRA模型外流场进行数值仿真.数值仿真结果与风洞试验的结果对比表明：数值计算得到的车身表面平均y＋值随面网格尺寸增加而呈现减小趋势;网格方案对气动力因数和车身表面压力因数分布影响显著,气动阻力因数仿真值与试验值误差的变化区间为0.83%-7.93%,气动升力因数误差变化区间为10%-104%;气动阻力因数和气动升力因数均随着边界层层数的增加而增大,边界层层数为5时可以得到兼顾气动力因数精度和车身表面压力因数精度的较优仿真结果.

基于MaxEnt的青藏高原区光核桃适宜分布区预测

光核桃是藏东南地区分布较为广泛的一种乔木,其主要分布于海拔2600~4500 m的河谷区域,外观美丽,特别是在春季光核桃花盛开时具有良好的景观效果。为弄清其在青藏高原的分布格局,本文基于光核桃实际空间分布点及23个环境因子,以MaxEnt模型为基准,建立组合物种分布模型预测光核桃在青藏高原区的潜在地理分布范围。结果表明:最冷月年均最低温、土壤酸碱度、最暖季年均降水量这3个环境因子对其潜在适宜生长区的影响最大。经PCA降维后,基于10种环境因子的组合物种分布模型比单独使用MaxEnt模型可以更精确地描绘光核桃在青藏高原区的基本分布特征,所有的光核桃实际分布点均落在模型所预测出的高及中高适宜分布区,其面积为6.94×104 km 2。以ANN、RF、MARS为代表的复杂机器学习模型可以起到较好的预测效果,对其进行建立组合物种分布模型后的预测效果好于使用单一模型。

河南省上宫-吉家洼矿集区基于MRAS证据权重法的成矿预测

上宫-吉家洼矿集区位于河南省西部的熊耳山地区,区内发育上宫、干树、吉家洼等金矿床,是河南省重要的黄金产地。在充分收集、整理矿集区地质、矿产、物探、化探、重砂、遥感等资料的基础上,总结矿集区的金矿成矿规律并建立了找矿模型。提取和构置断裂构造、剩余布格重力异常、Au化探异常、Ag化探异常、Cu化探异常、Pb化探异常、Mo化探异常、重砂异常、燕山期花岗岩体等9个预测要素作为证据因子,基于MRAS证据权重法进行了成矿预测并圈定18个最小预测区。依据后验概率和找矿标志将最小预测区分为1级、2级和3级,针对不同的级别提出了相应的勘查建议,为矿集区下一步的找矿工作指明了方向。

The Multiple-shell Model of Circumstellar Envelope of Mira Variable

1 Introduction The circumstellar envelope has a complex structure. Therefore, much present work is on the envelope of Mira variable, and especially on its structure. Some distribution maps of character velocity region of M-type supergiants can be obtained from observation of VLBI. We have proposed and adopted a new idea and method,

MIRA模型组尾部造型风洞试验研究

汽车尾涡是整车气动阻力主要来源之一,而汽车尾涡直接受尾部造型的影响。因此,研究车身尾部造型对气动阻力的优化具有重要意义。以MIRA标准模型组为研究对象,通过风洞试验,运用表面压强测量技术和粒子图像测速(PIV)技术,得到MIRA模型组各模型的阻力系数以及车身纵对称面表面压强分布和尾部速度流场,并对此进行了定性、定量分析,获得了模型组中各模型阻力系数变化与车身尾部造型的关系。试验结果表明,在模型组中,斜背的阻力系数最小,阶梯背较大,直背最大,且这3种模型的尾部负压区、尾涡涡核距车身距离、尾涡扩散范围依次呈现增大趋势。

基于整车风洞试验的MIRA车型数值计算

为了明确稳态数值计算对于整车气动力,特别是车身表面压力的预测能力,首先以全尺寸MIRA车型整车风洞试验数据为基准,进行网格方案研究并得出结论、车身面网格为10mm、5层边界层网格且第1层网格无量纲高度Y+=30可以满足网格无关性要求。然后,基于该网格方案进行数值计算后得到:无偏航工况下,阻力系数CD与试验值误差为0.34%,升力系数CL误差为1.06%;3°~20°偏航工况下,CD和侧向力系数CS误差分别不超过5%和9%,表明气动力计算准确性较高;车身表面254个测压点中,压力系数CP预测误差大于50%的测点个数基本不超过20%,其中误差较大的测点主要位于车身底部以及背风侧等流动较为复杂的区域。

y^+值对MIRA模型气动参数计算精度的影响

为研究量纲为1的参数y^+值对车辆气动参数计算精度的影响,以阶梯背MIRA模型为基础,在保证模型网格数量与质量相近的情况下调整近壁网格尺寸,构建不同y^+值的流场仿真模型;考虑到不同的湍流模型对车辆外流场仿真的y^+值具有不同的适用范围,选取SSTκ-ω和LES两种常用的湍流模型对阶梯背MIRA模型外流场进行稳态和非稳态仿真分析;将气动参数仿真结果与试验结果进行对比分析,得出合适的y^+值取值范围;结合仿真速度云图和车身表面受力曲线分析了边界层首层网格厚度对仿真精度的影响;建立了方背MIRA模型在2种湍流模型下的外流场仿真模型,进行不同流速下气动参数的计算,从而对y^+值取值范围进行验证。研究结果表明:针对车辆外流场数值仿真,采用SSTκ-ω模型时对应的合适平均y^+值取值范围为20~50,而采用LES模型时对应的合适平均y^+值取值范围为5~10;当边界层首层近壁网格厚度过大时,数值仿真无法准确捕捉边界层中速度梯度的变化,造成边界层流场流动信息丢失,而当边界层首层近壁网格厚度过小时,边界层网格会严重畸变,2种情况下气动参数计算误差都超过5%,从而影响车辆外流场数值仿真精度;根据所获得的y+值取值范围,方背MIRA模型计算的气动参数误差小于5%,说明了2种湍流模型平均y^+值取值范围的正确性。