摘要：针对某型号车用爪极发电机在高转速工况下阶次气动噪声特性明显的问题,设计噪声测试实验获得主要阶次噪声,建立流场和声场数值仿真模型,分别对前、后风扇扇叶的压力分布、定子及转子的压力和声功率分布进行分析,研究不同部位对爪极发电机气动噪声的影响。通过矢量合成法对风扇扇叶分布角度进行了优化,对优化后的风扇扇叶分别进行仿真验证和装机试验,验证爪极发电机气动噪声优化效果。试验结果表明,优化后爪极发电机在整个转速范围内的8、12阶次的噪声平均减小量均达到了2.5 dB。

摘要：为了明确车用爪极发电机在高转速下不同部件对气动噪声的影响,对车用爪极发电机的气动噪声进行了数值模拟研究,并进行了车用爪极发电机的空载声功率实验,验证了数值模拟的准确性;采用有无前后风扇、爪极,采用圆柱包络体代替爪极方案确定各阶次噪声的来源,明确了前后风扇、爪极对不同阶次噪声的贡献水平。结果表明:在高转速下偶极子是主要噪声源类型;前风扇主要影响8,10,12和16阶次气动噪声,去除前风扇12,16阶次噪声分别降低了6.54 dB(A)和9.04 dB(A);后风扇主要影响6,8和10阶次噪声,去除后风扇噪声分别降低了11.75,2.42,7.38 dB(A);有无爪极对气动噪声影响较小,但采用圆柱包络体代替爪极对气流流动会产生影响,使8阶次噪声有一定变化,这也表明前后风扇是气动噪声产生的重要源头。

摘要：通过编译用户自定义函数(UDF),利用动网格技术,通过数值计算得到雨刮器的瞬态气动特性,并进行风洞试验验证。通过分析前风窗及雨刮器表面的压力及流场分布,探讨作用在主、副雨刮器上气动升力及气动阻力的变化规律及其对雨刮器稳定性的影响,并引入6个离散位置的稳态计算以进行对比分析。研究结果表明:雨刮器在刮刷过程中受到的气动升力及气动阻力存在最大值,且遵循一定的变化规律,下行时受到的气动升力及气动阻力比上行的大,上行时受到的气动升力及气动阻力大于稳态值,作用在主雨刮器的气动升力及气动阻力比副雨刮器的大;采用的数值模拟方法充分捕捉到雨刮器刮刷过程中的动态效应,所得部分结果与风洞试验结果相吻合,可用于雨刮器的设计与气动特性评价。

摘要：运用CFD方法对某车型挡风玻璃除霜过程数值模拟,针对现有国标规定分区中A区除霜过慢的问题,提出了一种除霜新方法,在风口处设计能绕自身轴线回转的导流叶片,结合动网格技术,计算除霜瞬态过程.结果表明:叶片初始偏转角度为42°,A区的除霜效果最好,努赛尔数提高13.7%,270s时刻,令叶片以角速度ω=0.073 3rad/s偏转,280s时刻回转至初始位置.A区霜层除去80%面积所需时间与原模型相比缩短60s,在保证除霜完全的基础上优先除去A区霜层,实现驾驶员视野的快速清晰.

摘要：通过LES模拟某轿车在行驶时车身发生俯仰运动的流场瞬态变化过程,车身俯仰运动规律为正弦波动,正弦波动的斯特劳尔数为0.13.利用风洞实验验证了该方法的准确性,比较瞬态与准静态模拟结果发现两者变化规律相差很大,说明采用准静态模拟无法真实体现汽车实际行驶时的气动性能.从瞬态模拟结果可以发现车身在最高和最低位置时存在滞后,说明流场在俯仰运动过程中存在迟滞效应.并通过Q-准则可视化车身周围的瞬态流场,从空间和时间上更加深入地了解车身周围复杂流场的瞬态流动.

摘要：基于汽车空气动力学与系统动力学双向耦合提出了一种Fluent与Matlab的在线耦合算法.并对侧风工况下某微型面包车的气动以及稳定性进行研究.汽车在9m/s的稳定侧风环境下行驶1s,双向耦合方法相对于传统的单向耦合方法计算得到的汽车侧向位移、侧向力、横摆力矩分别减小3.3%,4.8%,17.8%,相应的汽车侧向速度、横摆角速度等的差距都超过了6.0%.并且这种差距会随着作用时间的增加逐渐增大.结果表明:车辆运动状态受气动力的影响不能忽视;汽车的侧向力并不一定随着横摆角变大而增大,要综合考虑汽车的侧向速度与横摆角速度的影响;双向耦合方法建立了汽车空气动力学与系统动力学之间的紧密联系,得到的结果更加切合实际.

摘要：为了明确汽车车身俯仰运动对气动升力的影响,建立了某轿车车身俯仰运动模型,并采用大涡模拟对其进行了准静态及瞬态模拟分析。利用动网格技术实现了车身绕前轴中心的正弦俯仰运动,并通过稳态的1∶3模型风洞试验验证了大涡模拟法的准确性。从车身周围流场、车身表面压力等不同的角度对气动升力变化规律及机理进行了分析。结果表明:车身正弦俯仰运动时,瞬态气动升力也随之发生周期性变化,与准静态下气动升力的变化完全不一致,准静态模拟与试验条件下气动升力变化趋势基本一致;瞬态模拟时最大和最小气动升力系数都约为准静态模拟时的3倍;瞬态模拟时,由于流场中气流受到惯性以及黏性作用的影响,导致最大和最小气动升力系数都出现在车身接近水平位置时,与准静态模拟及试验中出现位置完全不同;车身俯仰运动时,车身上表面的压力变化相对较小,而车底板的压力变化很大,且对气动升力有着重要影响,车身从不同方向运动到水平位置时,底板后端的气动压力相差近40N;后轮胎周围的流场变化对气动升力也有重要影响,车身从不同方向运动到水平位置时,后轮罩中心截面上相同位置处和后轮胎后端表面的压力系数最大差值均约为0.4。

摘要：针对目前汽车除霜除雾性能普遍不高的问题,采用RNG k-ε模拟的计算方法,对某车型前挡风玻璃除霜除雾性能改进进行了研究。首先,利用试验验证仿真方法的准确性;然后通过分析初始模型的除霜除雾性能,提出了在除霜除雾风道中添加4个导流板,把导流板的6个结构尺寸作为优化变量,将前挡风玻璃A,A′和B区的努赛尔数作为优化目标,同时为了提高优化效率,基于一种计算流体力学与优化算法相集成的方法,对除霜除雾风道结构进行优化改进进而得到最优参数;最后,将改进后的风道系统应用到除霜除雾性能分析。研究结果表明:在不增加空调送风量的前提下改进后的风道送风分布更加均匀,A区和A’区的努赛尔数分别提高了13.2%和7.7%,除霜除雾性能得到明显改善。

摘要：为了研究汽车在自然侧风环境下的稳定性,建立了汽车空气动力学与汽车多体系统动力学的实时双向耦合仿真系统,并通过风洞试验验证了空气动力学模拟方法的准确性,通过调整风压中心的方法分析了汽车多体系统动力学模型的鲁棒性。采用动边界方法对ISO12021汽车侧风稳定性试验工况进行了单向和双向耦合分析研究,并将汽车在标准工况下的侧风稳定性模拟结果与自然侧风模拟结果进行对比分析。研究结果表明:汽车在标准侧风工况下的车身姿态变化会反过来影响汽车周围流场的变化,特别是底部流场和背风侧流场,汽车在侧风下的运动同时受侧风和悬架的共同作用,对汽车侧风稳定性的研究需要采用双向耦合分析方法;相较于标准侧风,自然侧风对汽车周围流场的作用更加迅速和不稳定,峰值气动侧力和横摆力矩使汽车稳定性较标准侧风更差。对汽车侧风稳定性的评价需要综合考虑不同侧风工况的影响。

摘要：利用大涡模拟对某轿车受到的瞬态侧风进行研究,并采用自定义函数(UDF)控制边界的方法实现了正弦侧风在时间及空间上的瞬态变化,分析了三种不同波长的正弦侧风对气动力系数的影响,并将结果与风洞实验及稳态模拟的结果进行对比。结果表明:受到瞬态变化的正弦侧风时,气动力系数呈周期性变化,但气动阻力系数的变化频率是气动侧力及横摆气动力矩系数变化频率的两倍;瞬态正弦侧风波长减小时,气动阻力系数的变化范围逐渐减小;在瞬态侧风作用下,A柱对汽车的气动性能产生了重要影响。