FLUENT在汽车空气动力学研究中的应用

ＦＩ。ＵＥＮＴ在汽车空气动力学研究中的应用 文章编号：１００２－４５８１（舵）一∞３８一惦

ＦＬＵＥＮＴ在汽车空气动力学研究中的应用

冯宜彬，过学迅

ＦＥＮＧＹｉ—ｂｉｎ，ＧＵＯＸｕｅ—ｘｕｎ．

（武汉理工大学汽车工程学院，湖北武汉４３００７０）

摘要：文中简要介绍了汽车的空气动力学特性以及ＦＬＵＥＮＴ软件的主要特点，并对汽车外流场数值分析中的有

关理论基础进行了探讨。着重讨论了ＦＬＵＥＮＴ软件在汽车空气动力学研究中的应用．并给出了应用实例。

关键词：ＦＬＵＥＮＴ；ｋ－￡模型；汽车；空气动力学

中图分类号：Ｕ４６１．１

文献标识码：Ａ

０引言

构造节约型、环境友好型社会，是目前我国玉亚口卜［巫巫口№亟巫固卜［互！塾堡堕Ｊ

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面临的一项重大课题，节能、安全与排放是当今

玉圈ｑｉ圈ｑ］函Ｈｊ巫

汽

汽车工业的三大课题。众所周知，在研究汽车空

尘土污染

叫有效空间

气动力学时风洞实验既费时又昂贵，而随着计算机和计算技术的迅速发展而蓬勃兴起的计算流

体力学（ＣＦＤ

ＣｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌＦｌｕｉｄ

Ｄｙｎａｍｉｃｓ）则

车身上产生一个气动力Ｆ。通过大量的实验研究，为汽车空气动力学的研究开辟了新的途径。可以用下面较简练的式子来表示这个气动力［１］：

１

’

ＦＬＵＥＮＴ软件集三维实体造型、空气动力学计

户ｑ．ｓｃ，＝下１ＰｔＪ＝，ｓＣ，

（１）

‘

算、计算结果图形化等功能于一身，可以对复杂

式中：Ｆ为气动力；Ｐ为空气密度；口一为汽几何外形建立准确的三维实体模型，并对其进行

车与空气相对速度；Ｓ为汽车迎风面积；ｃ，为气空气动力学计算，得到可视化的图形结果，用来

动系数。气动力的作用点也称风压中心，通常用指导产品的开发、设计。

Ｃ．Ｐ表示（ＣｅｎｔｅｒｏｆＰｒｅｓｓｕｒｅ，简称Ｃ．Ｐ）。

汽车空气动力学特性

为了便于分析，需将这些力的作用都放在汽车的重心（Ｃ．Ｇ）上来。这样就产生了气动力１．１汽车空气动力学的研究内容

矩［１］：

汽车空气动力学对汽车性能有广泛的影响，气动侧倾力矩：恤＝兄 Ｙ。－Ｆ， ｚｃ＝ｑＳＩＣｑ（２）

寻求这十几项（如图１所示）的改善正是从事汽气动横摆力矩：Ｍｒ＝兄 ｚｃ．Ｆｚ Ｘ。＝ｑＳｌＣＡ（３）

车空气动力学研究的主要目的。

气动纵倾力矩：％＝目 Ｘｃ－Ｆｘ Ｙｃ＝ｑＳＩＣ脚（４）

式中：ｑ、ＣＮ、Ｃ村分别为气动侧倾力矩系数、１．２汽车气动力和气动力矩

气动横摆力矩系数、气动纵倾力矩系数；Ｘ。、ｙ“

汽车与空气相对运动并相互作用，会在汽车

磊为风压中心到重心的坐标值。

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万方数据