《基于前端格柵外形的轎車氣動特性研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。

1、—————————————————————基于前端格柵外形的轎車氣動特性研究—————————————————————StudyonAerodynamicCharacteristicsofPassengerCarBasedonShapeofFrontGrille作者姓名：常靜領域（方向）：工業(yè)設計工程指導教師：胡興軍教授類別：工程碩士答辯日期：2015年5月31日摘要基于前端格柵外形的轎車氣動特性研究隨著我國汽車保有量的增大，汽車速度的不斷提升，能源儲存量的下降以及人類要求的逐漸提高，汽車制造業(yè)越來越重視汽車空氣動力學特性的研究。汽車前

2、端進氣格柵有很多方面會嚴重影響進入發(fā)動機艙的氣流量和發(fā)動機艙內(nèi)氣流的分布情況，包括格柵的位置、格柵的形狀、格柵的開口面積、柵條的導流方向和柵條的疏密程度等，一方面由于消耗了空氣的動能而增加了氣動阻力，另一方面由于空氣與冷卻模塊的熱交換而降低了發(fā)動機艙的溫度，改善了機艙環(huán)境。為了解決上述的矛盾問題，必須合理的安排汽車前端格柵的外形。本文研究所使用的汽車采用同側橫流式散熱器，為了使散熱器多孔介質(zhì)簡化模型的仿真結果更加符合實際散熱器的流動趨勢，采用冷卻液進出水管和散熱器主體中間設置隔板的方法保證流體在散熱器內(nèi)的U形流動。本文首先以風扇不轉(zhuǎn)的1

3、：1整車模型進行仿真，探索STARCCM+軟件中四種湍流模型的適用性，與企業(yè)的試驗值進行對比，選擇Realizablek-ε模型進行后續(xù)仿真，?并通過觀察車身近壁網(wǎng)格y值驗證了仿真方法。仿真方案確定之后，數(shù)值模擬基礎車型得到其氣動阻力系數(shù)Cd值和散熱器空氣質(zhì)量流量Q值，詳細地闡述了汽車的流場分布和發(fā)動機艙的溫度場分布。本文所研究的汽車前端格柵外形主要包括兩個方面：柵條參數(shù)和格柵形式。對于柵條參數(shù)研究，首先采用正交試驗設計方法設置了25組仿真方案，然后數(shù)值模擬并分析得到了對Cd值來說的最優(yōu)組合方案(A5B5C5)和對Q值來說的最優(yōu)組合方案

4、(A1B2C1)，最后對比分析這兩組最優(yōu)組合方案的發(fā)動機艙流場分布和溫度分布，得到不同柵條參數(shù)對整車氣動特性和機艙散熱特性的影響規(guī)律。對于格柵形式的研究，首先設計了不同于格柵原型的四種格柵形式，包括直條型、內(nèi)凹型、M型和W型，然后計算得到數(shù)值仿真結果并進行對比分析，包括定量分析和定性分析，得到了不同格柵形式對于整車氣動特性和機艙散熱特性的影響規(guī)律。關鍵詞：進氣格柵，機艙散熱，氣動阻力系數(shù)，數(shù)值仿真IAbstractStudyonAerodynamicCharacteristicsofPassengerCarBasedonShapeofF

5、rontGrilleWiththeincreaseofcarownershipandspeed,thedeclineinenergystorageandtheimprovementofpeople’srequirements,automotiveaerodynamicsresearchhasattractedmoreandmoreattentionoftheautomobilemanufacturers.Astheonlyentranceoftheunder-hoodexcepttheunderbody,automobilefrontg

6、rilleshape,position,openarea,diversiondirectionanddensityhaveimportanteffectontheintakeairquantityandflowfielddistributioninthecar.Ontheonehand,theaerodynamicdragrisesduetotheconsumptionoftheairkineticenergy,ontheotherhand,theenginecompartmenttemperaturedecreasesduetothe

7、heatexchangebetweentheflowandthecoolingmodule,whichimprovestheenginecompartmentenvironment.Inordertosolvethecontradictionabove,theshapeofautomobilefrontgrillemustbereasonablydesigned.Inthispaper,cross-flowradiatorwithwaterinletandwateroutletonthesamesidewasused.Inorderto

8、makethesimulationresultsconsistentwiththeactualradiator,partitionwassetinthemiddleofthemainradiatorbody