原文传递
电动汽车车身外流场理论与仿真分析
| 论文题名： | 电动汽车车身外流场理论与仿真分析 |
| 关键词： | 电动汽车;车身外流场;数值模拟;局部迭代优化 |
| 摘要： | 与传统汽车相比，电动汽车除了在动力系统方面存在较大区别外，其外部结构几乎和传统汽车一致，在研究分析电动汽车气动外形方面完全可以借鉴传统汽车的研究方法和理论，如风洞试验和数值模拟计算。本文将结合深圳市科技创新工程重要方向项目——复合材料轻量化微型电动汽车设计与仿真，针对LF320微型电动汽车的外形，利用数值分析方法对其车身外流场进行模拟分析。 基础理论方面，根据流体流动的基础理论，本文在车身绕流为定常、恒温、不可压缩的三维流场的基本假设下，对流场数值计算的数学模型——基本控制方程、湍流控制方程、数值求解流场相关物理参数——速度场和压力场的的方法过程进行了详细的推导和分析。 在数值计算方面，为了验证和说明数值模拟方法在研究和分析汽车绕流的可靠性和准确性，选取国际车型——MIRA阶背式汽车为原型，同时也是为了详细介绍数值模拟计算的过程和方法，采用RNGk-ε双方程模型对MIRA车身外流场进行数值模拟。通过计算得到了有关车体在不同入口风速下的气动阻力和升力值，计算出相应的系数并和风洞试验测得的数据对比，得到了较好的结果。在此验证和对比的基础上，采用相同的数值分析方法，对LF320微型电动汽车分析研究，计算其气动阻力及升力，对其流场气流速度分布特点以及压力分布的特点进行分析。 通过降低车身的气动阻力来减少能耗是有效而经济的一种手段，本文主要以气动阻力为评价标准，在原始车型分析的基础上引入局部迭代优化方法，对车身尾部主要造型特征——离去角、后风窗角及侧面倾角，以一定范围的参考值改变其大小，建立不同的整车模型通过数值模拟再分析，得出气动阻力及阻力系数，研究尾部局部造型与阻力之间的关系，分析出选择较优的局部造型参数进行模型建立并作进一步的验证分析，发现优化后的车型气动阻力明显下降。此外，文章最后分析了在车身尾部加装不同长度扰流板对气动阻力的影响,通过分析，发现不同绕流板的安装对车身的气动阻力有着一定的影响。 |
| 作者： | 吴增文 |
| 专业： | 力学 |
| 导师： | 郑亮 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
