基于FLUENT的微型电动汽车车身造型与优化

摘要

近些年来，随着能源问题的出现及人类环保意识的不断提高，燃油汽车被电动汽车取代已经成为未来汽车发展的必然趋势。而空气动力学性能对电动车整车性能的影响至关重要。本文以某微型电动汽车模型为研究对象，对其车身进行外流场数值分析，并对其空气动力学性能进行优化，提高了操纵稳定性，降低了能耗。具体研究内容如下：
　　1、利用CATIA的曲面造型模块建立整车车身模型，并用HyperMesh建立计算域的流体网格模型。
　　2、应用FLUENT对整车及局部进行外流场数值分析，得到速度矢量图，表面压力云图，湍流强度矢量图。对发动机盖外形进行优化，减小了整车的风阻系数。
　　3、在车身尾部顶端加装尾翼，对不同外形的两个尾翼模型计算结果进行对比，分析其对车辆气动特性的不同影响。研究在正风和侧风条件下阻力、升力和侧向力的相互作用和影响。保证气动阻力系数不升高，同时降低升力，减小涡流范围。
　　4、加装扰流板，减小车身尾部涡流范围和能量，改善车身尾部泥土上卷情况。
　　通过对原始模型的分析和优化，最终模型得到的气动阻力系数为0.32，升力系数为-0.02，降低了汽车受到的侧向力，提高了该车的气动性能。

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第一章 绪论

1.1 国内外研究现状

1.2 课题研究目的与意义

1.3 课题的主要研究内容

1.4 本章小结

第二章 汽车空气动力学

2.1 汽车空气动力学的研究内容

2.2 汽车行驶中的气动力受力

2.3 空气动力学对车辆的影响

2.4 流体理论

2.5 软件介绍

2.6 本章小结

第三章 车身曲面模型的建立

3.1 汽车参照图像草图追踪

3.2 创建车身多截面曲面

3.3 车身模型的创建

3.4 本章小结

第四章 车身气动性能优化

4.1 计算网格的建立

4.2 利用FLUENT求解

4.3 CFD后处理

4.4 车身改进

4.5 本章小结

第五章 结论

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

致谢