外流场分析报告
汽车外流场分析-前期报告
河北工业大学2015届本科毕业设计（论文）前期报告毕业设计（论文）题目：汽车外流场分析研究专业（方向）：车辆工程学生信息：110324、田野、车辆113指导教师信息：86024、武一民、教授报告提交日期：2015年3月23日内容要求：1.研究背景随着汽车工业的不断发展和制造技术的快速提高，汽车的外部造型和气动特性受到了极大的关注。
汽车气动阻力在很大程度上影响着汽车性能，尤其对于高速行驶的汽车，气动力对其性能的影响占主导地位，因此良好的空气动力稳定是汽车高速、安全行驶的前提和必要条件。
因此，在汽车开发过程中，研究并优化汽车的空气动力性能非常重要。
空气动力学是来自于汽车外部的约束条件，它主要研究的是汽车的气动特性，其研究成果不仅直接影响着汽车的动力性、燃油经济性、操纵性、稳定性、舒适性、安全性等，还间接影响着轿车的外观款式及审美的流行趋势【1】。
汽车行驶时所受的空气作用力可以被分解为阻力,升力,侧向力,横摆气动力矩,纵倾气动力矩,侧倾气动力矩6个分量。
在这6个分量中,由于当今汽车空气阻力所消耗的动力至少和滚动摩擦相当【2】，所以长期以来空气阻力系数的大小就成为衡量汽车空气动力性能的最基本的参数,因此汽车空气动力学的最主要的研究内容也就是设法降低汽车的空气阻力系数。
减小空气阻力主要是通过减少汽车的迎风面积和空气的阻力系数来实现，一般而言迎风面积取决于汽车的体积，空气阻力取决于车身造型。
因此，汽车车身紧凑和流线形是提高燃油经济性、充分发挥汽车动力性的途径。
不同的车身造型会使得车身风压中心的位置不同，汽车在高速行驶的情况下，因受到气动侧向力的作用而使得汽车轮胎的附着力减小，造成汽车极其容易跑偏，即使得汽车的操纵稳定性有所下降【3】。
因此，车身气动造型的完美与否对汽车的性能有着至为重要的影响。
不同的气动造型会给车身带来不同的气动力效应,从而影响到汽车的各项性能。
良好的气动造型设计应该具有较小的气动阻力系数。
毕业设计—汽车外流场分析【范本模板】
河北工业大学毕业设计说明书(论文)作者：田野学号：110324学院：机械工程学院系(专业)：车辆工程题目：汽车外流场分析研究指导者:武一民教授(姓名）(专业技术职务) 评阅者：(姓名) （专业技术职务）2015 年 6 月 8 日目录1 绪论 (1)1.1 研究背景及意义 (1)1。
2 国内外发展状况 (2)1.3 毕业设计的主要内容 (4)2 汽车外流场分析的理论基础 (5)2。
1 引言 (5)2。
2 气动力 (5)2。
3 负升力产生原理 (6)2.4 负升力与操纵稳定性 (7)2.5 空气动力学套件 (7)2.6 流体数值模拟的理论基础 (11)3 赛车外流场分析 (15)3.1 赛车车身模型的建立及简化 (15)3.2 划分网格 (16)3。
3 边界条件的设定 (17)3.4 FLUENT计算结果 (19)3。
5 赛车仿真结果分析 (19)4 空气动力学套件方案确定 (23)4。
1 前翼的设计 (23)4。
2 尾翼的设计 (26)5 加装动力学套件后赛车仿真结果分析 (29)5。
1赛车模型的建立 (29)5.2赛车仿真结果分析 (29)结论 (33)参考文献 (34)致谢 (35)1 绪论1.1 研究背景及意义随着汽车工业的不断发展,汽车的外部造型和气动特性受到了越来越多的关注和重视。
汽车的性能在很大程度上受汽车气动力的影响，尤其对于高速行驶的汽车,气动力对其性能的影响是非常大的,因此汽车高速、安全行驶的必要前提之一就是具有良好的空气动力性能。
因此，在汽车的开发中，对汽车空气动力性能的研究越来越得到汽车制造商的重视。
空气动力是来自于汽车外部的约束，其研究成果不仅直接影响着汽车的动力性、燃油经济性、稳定性、安全性、操纵性、舒适性等，还会间接地影响汽车的外观及审美的流行趋势[1]。
汽车行驶时所受的空气作用力可以被分解为阻力、升力、侧向力、横摆气动力矩、纵倾气动力矩、侧倾气动力矩六个分量[2].在这六个分量中，汽车空气阻力所消耗的动力和滚动摩擦所消耗的动力是大小相当的，因此气动阻力系数就成为了衡量汽车空气动力性能的最基本的一个参数，也就是说如何降低汽车的空气阻力系数成为汽车空气动力学最重要的一项研究内容。
基于PowerFLOW的重型卡车外流场优化模拟分析
基于PowerFLOW的重型卡车外流场优化模拟分析作者：余浪黄华邵广涛林晓庆来源：《汽车科技》2016年第01期摘要：利用基于LBM方法的CFD软件PowerFLOW对某重型卡车驾驶室展开外流场模拟分析，对外流场影响较大的8个设计参数，进行DOE优化，得出既符合工程设计要求，外流场风阻系数又最优的参数组合，并应用到外CAS设计中，最终整车外流场风阻系数Cd关键词：重型卡车；外流场；DOE；PowerFLOW中图分类号：U462.3+4 文献标识码：A 文章编号：1005-2550（2016）01-0038-08Abstract： We use the software PoweFLOW which based on LBM method to analyze the aerodynamic performance of the heavy duty truck. In order to find out the parameter group which not only good to engineering development， but also good to aerodynamic performance. We use the DOE method to optimize the 8 engineering parameters which high influence to the aerodynamic performance. Then All the parameters are implemented on CAS which finally vehicle CdKey Words： Heavy duty truck； Aerodynamic simulation； DOE； PowerFLOW1 前言基于计算流体力学（CFD）的车辆空气动力学数字技术已经在重卡驾驶室开发中广泛应用，传统的CFD方法求解基于连续介质力学的N-S方程，它是一种宏观描述。
大学生方程式赛车车身外流场SYS分析报告
大学生方程式赛车车身外流场S Y S分析报告Prepared on 22 November 2020大学生方程式赛车车身外流场ANSYS分析报告指导老师：詹振飞小组序号：第五小组小组成员：刘宇航黄志宇谢智龙陈治安重庆大学方程式赛车创新实践班二〇一六年十月摘要大学生方程式赛车起源于国外，近几年才在国内兴起并得以迅速发展，成为各个高校研发实力的侧影，因此得到了各个高校的重视，赛车外形设计更是赛车很重要的一部分，它不仅是赛车的外壳，更可以利用空气动力学来为赛车减少阻力，提高赛车的性能。
因此外形设计时赛车总体设计中很重要的一部分，通过有限元法对赛车外壳进行风洞模拟测试对赛车外形的改进及优化分析有重要的意义。
利用ANSYS中的fluent进行有限元模拟风洞试验试验，能够准确反映汽车行驶状态时的空气动力学特性数据，其研究对象主要有汽车空气动力特性和汽车各部位的流场。
ANSYS在此过程中起到极其重要的作用。
对于一辆优秀的赛车而言，它的性能不仅取决于优秀的结构设计和强劲的发动机性能，还在一定程度上取决于它的外形。
赛车的外形不仅能够影响赛车的美观度，更重要的是能够影响车身所受的阻力。
因此，如果赛车有一个好的外观设计，利用好空气动力学的原理，则能够在一定程度上减小车身的阻力，从而提高整车的性能。
本小组利用CATIA等建模软件建立了适当的赛车外观模型。
在此基础上，利用ANSYS中的Fluent进行有限元的模拟风洞试验，并得出了一定的结论，整理成报告。
关键字：CATIA三维设计，车身外流场，ANSYS，风洞模拟，有限元1.利用三维建模软件建立车身模型在2016年发布的大赛规则限定的范围内，本小组利用CATIA等相关的建模软件建立了合适的赛车车身模型，以用于后续分析。
年大赛关于车身的部分规则要求1)赛车的轴距至少为 1525mm（60 英寸）。
轴距是指在车轮指向正前方时同侧两车轮的接地面中心点之间的距离。
2)赛车较小的轮距（前轮或后轮）必须不小于较大轮距的 75%。
皮卡车外流场的数值模拟
第37卷 第6期吉林大学学报(工学版)Vol.37 No.62007年11月Journal o f Jilin U niv ersity (Engineering and T echnolo gy Edition)Nov.2007收稿日期:2006-12-06.基金项目:国家自然科学基金资助项目(60222207);吉林大学/985工程0资助项目.作者简介:杨永柏(1971-),男,讲师,博士研究生.研究方向:汽车空气动力学.E -mail:yyb717717@163.co m 通讯联系人:胡兴军(1976-),男,博士研究生.研究方向:汽车空气动力学.E -mail:x jhu99@皮卡车外流场的数值模拟杨永柏1,王靖宇1,胡兴军2(1.吉林大学汽车工程学院,长春130022; 2.吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室,长春130022)摘 要:采用CFD 进行皮卡车的外流场模拟,得到了车身表面压力分布、尾流典型剖面流速值和尾流流场结构,数值模拟结果与风洞试验结果吻合较好。
模拟结果表明,皮卡车尾涡存在于货箱上方和尾挡板后方两个区域。
进行了皮卡车几种几何改型的CFD 模拟,所得阻力系数变化与实车试验结果有相同的变化趋势,证实了尾挡板的减阻作用。
由此得出CFD 用于皮卡车外流场模拟,可获得较高的模拟精度。
关键词:车辆工程;汽车空气动力学;计算流体力学;皮卡车;数值模拟中图分类号:U 461.1 文献标识码:A 文章编号:1671-5497(2007)06-1236-06Numerical simulation on flow field around pickup trucksYang Yong -bai 1,Wang Jing -yu 1,H u Xing -jun 2(1.College of A utomotiv e Engineer ing ,J ilin Univ er sity ,Changchun 130022,China;2.State K ey Labor ator y of A utomotive Dy namic Simulation ,J ilin Univers ity ,Changchun 130022,China)Abstract:CFD w as used to simulate flow field around a generic pickup truck.T he surface pressure distributions,the w ake v elo city distribution o f the special profiles and the flow structur es w ere obtained.T he result of numerical simulatio n tallies w ith the result of w ind tunnel experimental investig ation.T he simulation results indicate that the w ake of the pickup truck is for med of tw o regions,one abo ve the tr uck bed,and the other behind the tailgate.CFD sim ulations have been do ne fo r the geometry changes of the pickup tuck.T he drag co efficient v ar iations have the same tr ends with the experiment results o f the real pickup trucks.The effects of aerody namic drag reduction by tailg ate have been co nformed.It w as found that it has an accurate result w ith CFD to sim ulate the flow field ar ound pickup trucks.Key words:v ehicle eng ineering ;v ehicle aer ody namics;computational fluid dynamics;pickup truck;numerical simulatio n目前皮卡车的市场份额逐渐增加,但有关皮卡车外流场研究的文献极少,国内关于这方向的研究几乎空白。
轿车的外流场CFD模拟与气动特性分析（可编辑）
轿车的外流场CFD模拟与气动特性分析学校代号:学号:密级:公开兰州理工大学硕士学位论文轿车的外流场模拟与气动特性分析堂僮由遣厶筵刍型连这昱垣丝刍壁驱鏊圭盘麴援埴差皇僮狃电王猩堂暄童些刍整奎牺王程诠窒握童旦期三生垒旦旦迨窒筌鲎旦塑至三生鱼旦墨旦筌燮委基金圭度??一..●,兰州理工大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
吼洲三年‘月彳日作者签名:罚叛乱学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权兰州理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
本学位论文属于、保密口,在年解密后适用本授权书。
,、不保密≤请在以上相应方框内打“√”矿枣畚三作者签名:移期期多年年日日导师签名: ‘/弓岁今夕勿论盯吖/硕士学位论文目录摘要??.插表索引一插图索引?第章绪论.课题研究背景及意义?...课题研究背景..课题研究意义...汽车空气动力特性对经济性的影响?. .国内外研究现状综述?...国内外汽车空气动力学发展现状..国内外汽车流场数值模拟的发展现状?.本文研究内容?.第章汽车空气动力学基础理论??...空气的基本物理属性?...空气的密度..空气的粘度..空气的压缩性.流体与流动的基本特性..理想流体与粘性流体..牛顿流体与非牛顿流体?..可压流体与不可压流体?..定常流与非定常流..层流与湍流.流体力学中的基本方程...连续性方程..伯努利方程.汽车车身扰流与气动理论..气动力与气动力矩??....气动阻力...气动升力及纵倾力矩?...车身表面的压力分布一.本章小结第章汽车外流场数值模拟理论基础..汽车外流场数值模拟特点?..轿车的外流场模拟与气动特性分析.汽车外流场数值模拟的难点...空气的两种近似法?...基本控制方程?..质量守恒方程连续性方程?....动量守恒方程?..能量守恒方程?..数值计算方法?..常用数值计算方法??....有限体积法??...有限体积法的常见离散格式?. ..的求解方法.常用湍流模型....单方程.模型?.. 模型....大涡模拟??..本章小结??..第章外流场数值模拟..几何模型的建立??...计算区域的确定??一.网格的划分?....网格策略....计算网格的生成..边界条件的设定??...求解器的选择....基于压力的求解器??...基于密度的求解器??..湍流模型选取....模型?.. 模型..雷诺应力模型..大涡模拟模型..收敛性判定?...本章小结??..第章模拟结果与分析..原始模型外流场分析?.轿车车身前部结构的气动特性分析..车头后倾角对车身气动特性影响的分析??.硕士学位论文..挡风玻璃与发动机罩的倾斜角对车身气动特性影响的分析..轿车车身尾部结构的气动特性分析....后风窗斜角对整车气动特性影响的分析??....轿车车身尾部上翘角的气动特性分析..轿车离地间隙的气动特性分析??...国产某型家用轿车的气动造型优化设计?...本章小结第章总结与展望??..全文总结.展望?..参考文献?致谢??..附录攻读硕士研究生期间发表的论文??.硕士学位论文摘要汽车空气动力学是研究空气与汽车相对运动时的现象和作用的一门科学。
轿车车身外流场模拟及局部优化分析
图3 待改进车身模型-底面视图2 轿车车身外流场模拟结果及可改进局部1 外流场模拟结果整体分析车体表面附近的外流场模拟结果如图4所示。
当汽车以一定的速度在路面行驶，气流迎面而来，遇到车头钝体后一分为三：一部分向上经过发动机舱罩和顶盖流向尾部直至离开车身；一部分经过底板流向尾部直至离开车身；最后一部分从车身两边流过。
流经车身上部的气流，由于受到发动机舱盖和前挡风玻璃突变形状的影响,气流在发动机舱盖上某一位置发生分离，到挡风玻璃上某一位置又再次附着在车身上，比较均匀地流过顶盖。
到车尾处由于气流突然失去附着物,又与经过底部和侧面的气流汇合，使得此处的气流流动状况非常复杂,产生图1 待改进车身模型-正面视图图4 改进前车身对称面（Y=0）气流速度矢量图图2 待改进车身模型-后方视图图6 改进前表面切向摩擦力系数，俯视视图图7 改进前压力云图，正面视图图8 底部表面切向摩擦力系数局部视图图9 正面压力云图局部视图图5 尾部气流分离局部视图2.2 模拟结果提示的可改进局部1 发动机罩曲率，发动机罩与前窗夹角如图6所示，在发动机舱盖与前风挡交界处及前风挡上，C 低。
气流从发动机舱盖非常前端起就发生了分离现象，此时可以考虑优化发动机舱盖前端的三维曲率，发动机舱盖凸起形状，发动机舱盖的侧面形状，去改进发动机舱盖上的C f。
气流在经过凹角后会再附着在前风挡上，为减小分离区应尽量减小发动机舱盖与前风挡间的夹角，使分离线与再附着线尽量接近。
重点考虑增大发动机舱盖倾角和减小前风挡倾角，减小凹角处的涡流团，进而改进C D。
2.2.2 前轮轮罩与挡板如图7所示，车头正中间的正压区很适合开进气口格栅，左右两边的凹槽造型使得此区域的气流流速受阻，静压接近1。
车轮轮罩的楔形设计没有完整遮挡住车轮迎风面，使得气流直接冲击前轮，产生涡流，从而损失额外的湍动能。
可以考虑装置挡板或修改前脸正面锥度和轮罩设计，尽量从正面包裹遮挡前轮，引导气流从侧面流过。
汽车外流场研究
１ ０ ９
工 业 技息 ２ ｏ ｌ ３ ￣ ２ １ 期． Ｃ Ｈ Ｉ Ｎ Ａ Ｓ Ｃ Ｉ Ｅ Ｎ Ｃ Ｅ Ａ Ｎ Ｄ Ｔ Ｅ Ｃ Ｈ Ｎ Ｏ Ｌ Ｏ Ｇ Ｙ Ｉ Ｎ Ｆ Ｏ Ｒ Ｍ Ａ Ｔ Ｉ Ｏ Ｎ Ｎ 。 ｖ ＿ ２ ０ １ ３
提 供参考 。
关键词
外 流 场 ；Ｃ ｄ ；Ｇ Ｆ Ｄ；空 气动 力 学 ；风 阻 系数
Ｄ Ｏ Ｉ ：１ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ Ｏ Ｏ ｌ － ８ ９ ７ ２ ． ２ ０ １ ３ ． ２ １ ． ０ ３ ６
１ 概 述
世界 能 源 的危 机 ，石 油价 格 上 涨 ，使 得 人们 对 汽车 的 燃 料 经 济 性 要 求 不 断 提 高 。 同时 人 们 对 汽 车 的 升 力 导 致 的 操 纵 稳 定 性 、 侧 风 稳 定 性 和 气 动 噪 音 、车 尾 扬 尘 等 问 题 越 来 越 关 注 ，这 些 特 性 与 汽 车 空 气动 力 学 息 息 相 关 。 汽 车 空 气动 力学 的 研 究 方 法 主 要 有 三 种 ， 道路 试 验 法 和 风洞 试验 法和 计 算流 体 力学 Ｃ Ｆ Ｄ （ Ｃ ｏ ｍｐ ｕ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｆ ｌ ｕ ｉ ｄ Ｄ ｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ ｓ ）法 。风洞 实测 方 法造价 高 、耗 资大 ，而 且试 验 周 期长 ；道路 试 验又 受 自然 条 件 、交 通状 况 限制 较 多 ，也 不 容易 得 到准 确结 果 。 Ｃ Ｆ Ｄ 法 近 年来 成 了研 究汽 车 流场 主 流 工具 。可 以在 新车 设 计初 期造 型阶 段进 行 空 气动 力性 能 预测 ，为 造 型及 工程 人 员优 化 产 品设 计提 供 重要 依 据 ，能 够 随时 修 改部 件 模型 ，而试 验 却要 受 到很 多 限制 ，明显 节 约物 力 、财 力 、缩 短 开发 周期 。 本 文 应 用 国 际 主流 厂 研 究 经 验 ，采 用 Ｓ ＴＡＲ—Ｃ Ｄ软 件 ，以Ｓ ＵＶ 车 型 为例 ，通 过 对车 身 、局 部要 素进 行 详细 的 Ｃ Ｆ Ｄ 仿真 分析 ，提 出优 化 方案 。
散流罩外部流场的数值模拟及验证
参考文献：
[1] 任鸿泽,赵彬,李先庭等.实际连接条件下送风口出流特性对室内空气分布的影响[C].全国暖通空调制冷2002年学术年会论 文集,2002,300-304 [2] 赵彬,李先庭,彦启森.方型散流器空调室内空气流动的数值模拟[J].力学与实践,2002,22(5):25-27 [3] YAKHOTV，0RSZAG S A．Renormalization group analysis of turbulence. I. Basic theory[J]．Journal of Scientific Co mputing，1986，1(1)：39-51 [4] 陶文铨.数值传热学[M].西安:西安交通大学出版社,1998 [5] 徐新喜,刘亚军,谭树林,等.机动医疗系统舱室温度环境研究[J].军事医学科学院院刊,2003,27(2):82-85 [6] 徐丽,翁培奋,孙为民.三种通风方式下的室内气流组织和室内空气品质的数值分析[J].空气动力学学报,2003,21(3):311-319
试验合成 模拟
3.3 讨论 通过模
拟计算结果 和实验数据 的对比分析 可得如下结 论：
（1）模 拟所得速度
分布和实测
值总体吻合较好，相关系数约为 0.90。个别点误差较大，主要为 1～4 点、18、20、24 点。结合距散流罩
25mm 处的正面二维速度矢量图分析原因，认为主要是因为散流罩制造工艺较差，对角线上存在比较大的翘 曲，造成速度本应相等的物理对称点测量值相差较大，如 20 点与 24 点；
近几年来，随着计算机大容量化和高速度化以及计算流体力学(Computational Fluid Dynamics，简 称 CFD)的发展，在室内通风空调系统设计中也逐步普及采用 CFD 技术来模拟气流组织、预测热舒适、优化 设计方案。本文利用 Fluent 公司推出的 Icepak4.1 这一专业软件，对“轴流风机+散流罩”型通风设备进 行了模拟研究，进而得到了数值模拟室内气流组织所需的速度边界条件。
冷却塔组外流场CFD数值分析报告-2020-xmhk-p1-V2(1)(1)
冷却塔组外流场CFD数值分析报告（厦航总部大厦）上海理工大学能源与动力工程学院二〇二〇年八月五日目录一、项目简介 (1)二、计算模型及参数设置 (1)2.1 物理模型 (1)2.2 网格划分 (4)2.3 环境风条件 (5)2.2 百叶格栅阻力参数计算 (6)三、数学模型与求解方法 (8)3.1 基本控制方程 (8)3.2 湍流粘性系数法 (9)3.3 Realizable k-ε湍流模型 (10)3.4 近壁面区的处理 (12)四、计算结果 (13)4.1 气流组织 (13)4.2 压力分布 (18)4.3 温度分布 (20)4.4 水蒸气浓度分布 (23)4.5 热回流率的计算 (24)五、结论 (25)一、项目简介冷却塔运用对流传热、蒸发以及辐射传热等原理来散去工业上或者制冷空调系统中产生的余热来降低水（循环冷却剂）温度，达到降温或者制冷的效果。
冷却塔是暖通空调系统的重要组成部分，其运行性能的好坏将影响整个空调系统冷却机组的制冷效果和能耗。
本项目对厦航总部大厦裙房楼顶冷却塔组外流场进行数值模拟分析，预测冷却塔组外流场对周围环境的影响并计算冷却塔组的热回流率。
二、计算模型及参数设置2.1 物理模型本次数值模拟计算6台并排布置于17.4 m裙房屋顶上的冷却塔组外流场。
计算模型的建立在已有建模参数的前提下遵循《建筑环境数值模拟技术规程》（标准号：DB31T 922-2015）。
计算区域尺寸为1088 m ×555 m × 1924 m（x×y×z），计算区域模型如图2.1所示。
计算区域边界设定为一个大气压的恒定压力条件，考虑了有一定东南偏南方向环境风的情况，环境风速度3.4 m/s。
冷却塔为6台成一排布置，为叙述方便，从西至东分别称为1~6号塔，如图2.2所示。
1号和6号塔距离东南侧墙面距离为2736 mm；2号、3号、4号和5号塔距离东南侧墙面距离为2520 mm，如图2.3所示。
汽车外流场分析-前期报告
工业大学2015届本科毕业设计（论文）前期报告毕业设计（论文）题目：汽车外流场分析研究专业（方向）：车辆工程学生信息：110324、田野、车辆113指导教师信息：86024、武一民、教授报告提交日期：2015年3月23日容要求：1.研究背景随着汽车工业的不断发展和制造技术的快速提高，汽车的外部造型和气动特性受到了极大的关注。
汽车气动阻力在很大程度上影响着汽车性能，尤其对于高速行驶的汽车，气动力对其性能的影响占主导地位，因此良好的空气动力稳定是汽车高速、安全行驶的前提和必要条件。
因此，在汽车开发过程中，研究并优化汽车的空气动力性能非常重要。
空气动力学是来自于汽车外部的约束条件，它主要研究的是汽车的气动特性，其研究成果不仅直接影响着汽车的动力性、燃油经济性、操纵性、稳定性、舒适性、安全性等，还间接影响着轿车的外观款式及审美的流行趋势【1】。
汽车行驶时所受的空气作用力可以被分解为阻力,升力,侧向力,横摆气动力矩,纵倾气动力矩,侧倾气动力矩6个分量。
在这6个分量中,由于当今汽车空气阻力所消耗的动力至少和滚动摩擦相当【2】，所以长期以来空气阻力系数的大小就成为衡量汽车空气动力性能的最基本的参数,因此汽车空气动力学的最主要的研究容也就是设法降低汽车的空气阻力系数。
减小空气阻力主要是通过减少汽车的迎风面积和空气的阻力系数来实现，一般而言迎风面积取决于汽车的体积，空气阻力取决于车身造型。
因此，汽车车身紧凑和流线形是提高燃油经济性、充分发挥汽车动力性的途径。
不同的车身造型会使得车身风压中心的位置不同，汽车在高速行驶的情况下，因受到气动侧向力的作用而使得汽车轮胎的附着力减小，造成汽车极其容易跑偏，即使得汽车的操纵稳定性有所下降【3】。
因此，车身气动造型的完美与否对汽车的性能有着至为重要的影响。
不同的气动造型会给车身带来不同的气动力效应,从而影响到汽车的各项性能。
良好的气动造型设计应该具有较小的气动阻力系数。
世界汽车造型的发展基本与降低风阻系数的技术研究同步，从箱型、流线型、船型到鱼型和契型，每一次造型风格变化都带来了风阻系数的大幅降低【4】。
汽车外流场分析报告
目录1 概述 (2)2 FLUENT简介 (2)3 模型前处理与网格划分 (4)3.1UG模型的前处理 (4)3.2有限元模型的前处理 (4)4 模型求解及结果分析 (5)4.1模型求解设置 (5)4.2 求解结果分析 (5)5 空气阻力系数的计算 (10)参考文献 (11)1．概述在早期车型开发中，应用CFD数值模拟可为车身气动外形的初选提供依据，方便、直观地了解汽车各部分的分离情况和尾部涡系结构及分布情况，初步计算出整车的风阻系数，为进一步细化设计提供依据。
下面对G08轿车整车进行外流场分析，给出整车的风阻系数值。
汽车外流场分析过程的流程图如图1。
图1 汽车外流场分析过程流程图2．FLUENT简介这里使用FLUENT软件进行车身外流场的分析，下面对该软件作一简要介绍。
FLUENT是一个用于模拟和分析在复杂几何区域内的流体流动与热交换问题的专用CFD软件。
FLUENT提供了灵活的网格特性，用户可方便地使用结构网格和非结构网格对各种复杂区域进行网格划分。
对于二维问题，可生成三角形单元网格和四边形单元网格；对于三维问题，提供的网格单元包括四面体、六面体、棱锥、楔形体及杂交网格等。
FLUENT 还允许用户根据求解规模、精度及效率等因数，对网格进行整体或局部的细化和粗化。
对于具有较大梯度的流动区域，FLUENT提供的网格自适应特性可让用户在很高的精度下得到流场的解。
FLUENT基本的求解步骤如图2。
图2 FLUENT求解的流程图3．模型前处理与网格划分汽车车身表面存在大量细小特征，要精确地模拟所有这些特征，经常会导致网格生成失败，求解时的计算量也成倍增加，所以对模型进行必要的简化和几何清理就显得尤为重要。
3.1UG模型的前处理在UG中将汽车模型（特别是底盘部分）作适当的简化，保留后视镜、保险杠、门把手、轮胎等部件，模拟车底的真实凸凹形状。
然后将车身表面和底盘的碎面缝合起来，形成若干个大的特征表面，即将整个汽车简化为封闭的壳体；再在汽车四周形成一适当大的空气域（如40m×12m×10m）。
基于CFD的某汽车外流场数值模拟与分析_雷荣华
研究与分析
2015 年第 4 期 （ 第 28 卷， 总第 138 期）
图4
车身表面声压云图
3
结
论
（ 1 ） 汽车前后的压差阻力主要源于汽车周围的 压强分布， 且车速越大， 发动机克服的总阻力中气动 阻力所占比例也越大。通过优化车身外形， 减少汽车 头部的压力或者升高汽车尾部的压力 ， 都可以有效降
图2 风阻系数 C d 试验值与模拟值
2． 1
压强云图分析 图 3 为汽车对称面压强分布云图。
2012． 学，
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车身声压计算得到， 值的大小表明了单位时间向外辐 ［4 ］ 射声能的能力 。 从图中可看出， 前脸、 后视镜和 A 柱的声功率分布比较集中， 辐射噪声的能力比较强。 从前面对于压强云图的分析得知 ， 汽车压强最大部位 为前脸和后视镜处， 因此， 在压强梯度高、 声功率值大 产生的气动噪声的能力也较强。 的地方，
·机械研究与应用·
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基于 CFD 的某汽车外流场数值模拟与分析
雷荣华
（ 重庆交通大学 机电与汽车工程学院，重庆 400074 ）
摘
要： 运用流体力学 STAＲ－CCM+ 分析软件， 对某自主品牌车型外流场进行了阻力系数的数值模拟 ， 通过试验和模
Hale Waihona Puke 拟数据的对比， 得到了比较合理的结果 。并计算出了压力分布图和声功率图 ， 根据模拟结果提出了一些有利于减小 汽车阻力系数， 提升汽车性能与乘员舒适性的建议 ， 为汽车外形设计方提供了参考 。 关键词： STAＲ－CCM+ ； 数值模拟； 外形优化 中图分类号： TH122 文献标志码： A 文章编号： 1007－4414 （ 2015 ） 04－0024－02
汽车外流场分析及其在汽车设计中的应用
汽车外流场分析及其在汽车设计中的应用作者：唐世坤等来源：《汽车科技》2015年第02期摘要：本论文以东风小康自主品牌某车型为案例，通过对该车型进行外流场分析，并对其分析过程与结果做通用性描述，模拟出整车满载下的风阻系数、表面压力分布云图、车身流线分布情况等。
通过风阻系数与迎风面积等相关参数，利用cruise 软件对该车型的最大速度、各档位的加速度、油耗等进行预测；根据表面压力分布云图、流线情况，可以判断车型设计是否满足预期设计。
汽车外流场分析应用到汽车开发、设计，能给国内自主品牌汽车相关分析设计做参考性建议。
关键词：外流场分析；风阻系数；汽车设计中图分类号：U461.1 文献标识码：A 文章编号：1005-2550（2015）02-0049-04Abstract： Taking a self-owned brand vehicle of DFSK for example， the external flow analysis has been carried out， and its analysis process and the result was generally described that have resulted in the drag coefficient of the vehicle under full load， the surface pressure distribution nephogram， streamline body distribution and so on. Using cruise software， it could be predicted by the drag coefficient and fragment windward area and other parameters about the maximum speed，each gear acceleration， fuel consumption， etc. That would be determined whether the vehicle was designed to meet expected design model by surface pressure distribution nephogram and streamline body distribution. The external flow analysis is applied in the related analysis and design of domestic independent brand automobile.1 概述计算流体力学（CFD）是一种由计算机模拟流体流动、传热及相关传递现象的系统分析方法与工具。
汽车外部流场和脉动压力模拟计算
汽车外部流场和脉动压力模拟计算
刘红光, 张冬青, 陆森林, 陈士安
( 江苏大学 汽车与交通工程学院, 江苏 镇江 212013 )
摘要: 为了解车辆在高速行驶时产生的气流噪声的规律, 分析了产生气流噪声的机理, 采用大涡模 拟方法计算了某轿车模型的瞬态外流场和表面脉动压力, 得到了表面脉动压力频谱特性、速度特性 和分布特点. 计算结果表明, 汽车 A 立柱后气流明显折转, 在侧窗处产生气流分离区, 分离区的漩 涡不断生成和脱落, 在侧窗玻璃上产生了压力波动, 即形成了声学噪声源 脉动压力. 车辆表面 脉动压力在低频区较大, 并随频率的增加而减小, 在高频区较小, 约与风速的 4次方成正比, 即风速 每增加 1倍, 脉动压力级增加 12 dB左右, 计算结果与试验结果基本一致. 关键词: 脉动压力; 气流噪声; 数值模拟; 大涡模拟; 流场 中图分类号: TB533+ . 2 文献标志码: A 文章编号: 1671- 7775( 2010) 05- 0525- 05
者比较可知, 模拟计算流态和试验流态吻合得很好.
3 模型表面流态分析
图 1a, b分别是由模拟计算得到的汽车表面流 态图和用丝带法在风洞试验中得到的汽车表面流态 图. 可以看出它们之间吻合良好. 其中发动机盖上的 漩涡比较明显, 而挡风玻璃两侧的流线明显绕 A 立 柱折向前侧窗, 下面将看到这 2股气流在侧窗玻璃 上重新附着, 形成分离区和再附着区. 车顶、后窗和 行李箱盖上的流线也都比较一致.
1 LES的基本理论
LES是介于直接数值模拟 ( DNS)和 R eynolds平 均法 ( RANS) 之间的一种湍 流数值模拟, 它放弃了 对全尺度范围上涡的瞬时运动的模拟, 用滤波函数
站外排水问题报告
站外排水问题报告导读：本文站外排水问题报告，仅供参考，如果觉得很不错，欢迎点评和分享。
张官营镇政府工作报告尹禄军各位代表：按照会议议程安排，现在我代表张官营镇人民政府向大会报告工作，请予审议，并请列席会议的同志提出意见。
五年来工作回顾过去的五年，镇政府紧紧围绕县委县政府提出的"实施旅游立县，加速**崛起"的工作重心，严格按照我镇制定的"夯实一个基础，突出一个重点，培育四大产业，抓好五项工作"的总体工作思路，认真贯彻落实十七大和十七届四中、五中、六中全会精神，努力践行科学发展观，不断加强自身建设，组织带领全镇人民，解放思想、与时俱进、继往开来、同心协力，使全镇的物质文明、精神文明和政治文明建设翻开了崭新的一页，镇域经济和社会各项事业取得了全面进步。
（一）经济发展持续加快，群众生活水平不断提高2011年，全镇国民生产总值达6.05亿元，同比增长15%；实现工业总产值2.74亿元，同比增长10.6%；农业总产值2.26亿元，同比增长9.5%；第三产业总产值1.05亿元，同比增长10%；固定资产总投资1.27亿元，同比增长14.6%；财税总收入325.7万元，连续五年保持12%的增幅；农村人均年纯收入达到4375元，年均增长9.5%；其他各项经济指标均有较大增长。
五年来，我镇坚持"作风兴镇，实干富民"战略，依托优势，把结构调整、发展镇域经济放在更加突出的位置来抓，确保了国民经济持续健康快速发展。
1、农业特色经济取得新进展。
五年来，全镇上下紧紧围绕农业增效、农民增收这个主题，坚持因地制宜、因村制宜，大力调整产业布局，努力实现种植、养殖标准化、规模化的农业产业格局。
强力扶持发展了蔬菜种植、食用菌生产、畜禽养殖、等特色产业，坚持实行了班子成员领包产业制度，树立产业的典型，实施示范带动，不断提升产业化水平。
全镇优质小麦种植面积达到45000亩，优质玉米种植面积达到50000亩。
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3 HUPO外流场分析报告
项目名称：琥珀
编制：日期：
校对：日期：
审核：日期：
批准：日期：
HUPO汽车有限公司
2012年5月
目录
1概述 (1)
2使用软件 (1)
3模型前处理与网格划分 (1)
3.1CAD模型的前处理 (1)
3.2有限元模型的前处理 (2)
4模型求解及结果分析 (2)
4.1模型求解设置 (2)
4.2求解结果分析 (3)
5空气阻力系数的计算 (6)
6结论 (6)
参考文献 (7)
HUPO外流场分析
1概述
本报告应用CFD分析软件，对HUPO进行外流场分析，给出整车满载下的风阻系数，为设计组提供参考。
本次分析采用半车模型，车身表面采用约（8-25mm）的三角形网格；风洞尺寸为（40m ×6m×10m），其壁面网格为（400-500mm）；体网格采用六面体单元，单元总数控制在250万之内。
本报告设风洞入口边界条件为s
,出口条件为压力出口，空气密度为
30
u/
m
1.225kg/m3，计算中不考虑温度变化。
2使用软件
本报告使用的前处理软件为ANSA，解算器和后处理软件为Star-CCM+。
3模型前处理与网格划分
汽车车身表面存在大量细小特征，要精确地模拟所有这些特征，经常会导致生成的网格单元数目巨大，从而使得求解时的计算量增加，因此在处理计算模型时对几何数模进行合理的简化。
3.1CAD模型的前处理
在CATIA中将汽车模型（特别是底盘部分）作合理的简化：保留轮胎、后视镜等部件；由于底盘的复杂性，这里将车底化为平面，然后将车身表面和底盘的碎面缝合起来，形成若干个大的特征表面，将整个汽车简化为封闭的壳体；再在汽车周围形成适当的空气域（40m×6m×10m），汽车与风洞相对位置如图1所示（由于汽车的对称性，为减少计算采用半车身模型）。
图1半车几何模型
3.2有限元模型的前处理
网格生成采用贴体网格，由于主要关心车身周围的流场变化，特别是由于车身的影响使得车身周围的流体有分离与再附着现象，为了较合理的模拟车身表面附近的空气流动，在车身外做边界层网格，边界层以外适当放宽网格大小控制网格规模。
将车身的外表面生成为非结构化的三角形网格，单元大小为6~25mm 左右，车身外的空气域长度为20~500mm 左右。
单元总数约206万，网格总体连续、均匀，过渡平缓，车身表面网格如图2所示。
图2车身外表面网格模型
4模型求解及结果分析
4.1模型求解设置
设风洞入口边界条件为s m u /300=，出口边界条件为压力出口；空气密度为3/225.1m kg =ρ；计算中不考虑温度影响；由于计算限制，采用alizable Re ε-k 湍流模式和Two-layer Ally+Wall 壁面函数；紊动能in k 和紊动能的耗散率in ε由经验公式计算确定；计算选择二阶迎风格式。
收敛判断条件的所有物理量的容差为1.0E-4。
4.2求解结果分析根据上述模型及边界条件进行外流场计算，现将计算结果整理如下：
图3
车身表面压力分布
图4对称面压力分布云图
图3是汽车在行驶过程中的表面压力（其中色柱表示的是不同的压力值，单位为Pa），高压区负压区
图4是车身对称面上的压力分布图。
从图中可以看出，HUPO前方为正压区，压力最大，如图3黑色圆圈所示,车身大部分表面处于负压中，在车头A柱附近、轮胎外侧以及后视镜压力较低。
图5对称面速度分布云图
图6车身前部速度矢量图
图5是车身对称面上速度分布云图，图6和图7反映的是车身对称面前后的速度矢
量图；由图可知：由于车体的阻碍，气流在车头部滞止，形成高压区；车底气流基本流畅；车尾出现了较明显的对称尾涡。
图7车身后部速度矢量图
贴着车身表面的空气流动情况如图8-图9所示。
整个车身流动光滑，只在车轮和尾部产生较大漩涡。
图8侧视流线图
图9车身尾部流线图
5空气阻力系数的计算空气阻力系数的计算公式为：
32.030*2.45*1.225*5.006.433212
2===
o W D Au F C ρ式中：W F ——空气阻力，单位为牛（N ）；
ρ——空气密度，单位为千克每立方米（3/m kg ）
；A ——迎风面积，单位为平方米（2m ）
；o u ——相对速度，在无风时即为汽车的行驶速度，单位为米每秒（s m /）
计算得：空气阻力为433.06N ，迎风面积A=2.45m 2，32.0=D C 。
由于发动机舱内气流阻力及模型的简化带来的误差现在无法做定量分析，参考公司现有经验，取修正系数为20%，由此可预测该车的风阻系数为0.38左右。
6结论
本报告计算得，HUPO 满载状态下模型的风阻系数约为0.38。
参考文献
1.黄金陵.《汽车车身设计》.北京：机械工业出版社，2007
2.汽车工程手册编写组编.《汽车工程手册》（设计篇）.北京：机械工业出版社，2001
3.傅立敏.《汽车空气动力学》.北京:机械工业出版社，1998。