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应用主动控制技术的汽车模型减阻研究
| 论文题名： | 应用主动控制技术的汽车模型减阻研究 |
| 关键词： | 汽车设计;行驶阻力;流场结构;空气动力学 |
| 摘要： | 汽车会消耗大量的燃油且尾气会造成污染。随着人们对环境保护越来越重视以及汽车燃油价格不断提升，如何降低汽车的燃油消耗成为一项重要的研究方向。汽车在马路上行驶时，会因为受到气动阻力而消耗燃油。其中汽车前后压差造成的压差阻力占据气动阻力的85%。因此，降低汽车在行驶中的压差阻力，成为一种能有效减少汽车燃油消耗的途径。本文根据车尾倾斜面倾角可以将Ahmed车体模型分为低阻和高阻模型，本文以25度高阻Ahmed车体模型和35度低阻Ahmed车体模型作为研究对象，利用主动控制减少汽车阻力，并研究减阻机理。 本研究主要内容包括：⑴在雷诺数为1.67×105条件下，研究35度低阻Ahmed车体模型无控制下的车尾流场结构。根据计算得到的平均及瞬时速度场、涡量场，分析构造出车体模型尾部流场结构。与其他研究结果相比，本课题车尾流场结构中的上部循环结构较大，在整个流场中占主导地位，而下部循环结构作用相对较小。⑵在35度低阻Ahmed车体模型尾部安装了射流执行器S1、S4和S5。研究在5种控制方式下的车尾流场结构，包括执行器S1单独控制，执行器 S4单独控制，执行器 S5单独控制，S1和 S4的组合控制，执行器 S1、S4和 S5组合控制。根据实验获得的数据，寻找流场结构变化与车体模型减阻之间的关系，进而分析主动控制减阻的机理。⑶在雷诺数为1.67×105条件下，研究25度高阻Ahmed车体模型在两个定常射流执行器S1和S4组合控制下，通过改变每个执行器的射流动量系数，获得对应的车体模型减阻系数，取得了最大减阻19%的效果，并且用通过实验测得的压力数据验证减阻效果。 |
| 作者： | 翟焕强 |
| 专业： | 动力工程 |
| 导师： | 周裕 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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