高速车辆车头改进的空气动力学特性研究

摘要

在总结国内外文献的基础上，阐述了汽车空气动力学性能研究，以及汽车空气动力学仿真的发展和应用现状，指出了开展汽车空气动力学仿真及其应用研究的重要意义。 采用有限差分法，运用FLUENT软件，分析某轿车模型附近的流场，计算出阻力系的数值，研究车身前部改进对汽车外流场的影响。本文主要工作如下： 1、根据几何尺寸对典型系统的影响，改变汽车车头外形的基本尺寸，将不同外形尺寸参数下的模型在虚拟流场中进行外流场的数值模拟，分析其对气动性能的影响，得到最基本的外形概念。 2、考虑到车头形式的多样性，选择汽车车头的不同布置和相关细节变化。将汽车车头模型在虚拟流场中进行外流场的数值模拟，进一步进行分析研究，得到不同车头形式所具有的各自特点。 3、对汽车在60m/s、70m/s和80m/s速度下的外流场情况进行数值模拟和分析，得出高速时的外流场分布特性。 4、对三维模型进行外流场的数值模拟，简要分析外流场的分布特点。 综合以上工作，明确了汽车车头设计不仅要考虑空气阻力系数的降低，同时要考虑升力系数的变化，以保证良好的行驶性能。在此基础上，提出具有指导意义的车身前部改进方法。