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气液两相流条件下汽车乘员舱气动噪声研究
| 论文题名： | 气液两相流条件下汽车乘员舱气动噪声研究 |
| 关键词： | 气液两相流;乘员舱;气动噪声;数值模拟;汽车风噪 |
| 摘要： | 如今，越来越多学者、专家致力于对汽车风噪的研究，他们从实验、理论分析、数值模拟这三个方面出发，在风噪产生原因、风噪研究方法、车内气动噪声预测与控制等方面提供了许多新的研究思路和要点。然而针对汽车风噪的研究都仅限于研究气流分离产生的气动噪声，也即只考虑了单相流工况下的气动噪声。当汽车行驶时，经常遇到下雨天气，这时汽车外流场属于气液两相流工况，两相流脉动压力场不同于仅有空气时的单相流脉动压力场，因此产生的气动噪声会发生变化。本文正是基于此，以某实车为研究对象，采用数值仿真和实车道路试验的方法探究了气液两相流条件下乘员舱气动噪声特性。本研究可为车辆在多相流条件下的气动噪声的分析提供参考。本文主要研究内容如下: 1.以MIRA模型为研究对象，基于风洞试验验证了Realizablek-ε/LES模型模拟汽车流场的准确性。 2.以某实车模型为研究对象，采用Realizablek-ε/LES模型模拟无雨工况时的单相流流场，添加DPM模型来模拟风雨工况时的两相流流场。对实车外流场的CFD计算过程进行分析，主要包括网格划分原理、连续相边界条件的分析、离散相边界条件的推导。做了网格无关性验证以保证实车流场分析精度。根据汽车表面压力场的仿真结果，运用FW-H方法计算出了四种降雨量工况下车身表面各个子系统的平均脉动压力谱。 3.建立整车混合FE-SEA模型，计算出模态密度、内损耗因子和耦合损耗因子3个关键参数，以车身表面各自子系统的平均脉动压力谱作为输入激励，数值仿真出了车速在110km/h,四种降雨量工况下的驾驶员耳旁声压级。 4.通过对某款车型进行实车道路试验，研究了车内气动噪声声压级随降雨量和车速的变化规律，并将仿真结果与试验做对比，结果表明:在同一车速下，无雨工况下驾驶员耳旁的总声压级最高，大雨工况下的驾驶员耳旁的总声压级最低，小雨和中雨工况下的驾驶员耳旁的总声压级相接近;在20-630Hz范围内，驾驶员耳旁声压级仿真结果与试验较为吻合，在630-1000Hz范围内，仿真结果与试验误差较大，误差最大值为13.3dB。 |
| 作者： | 陶海 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 宗轶琦;房亮 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 扬州大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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