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风载下高速汽车气动力CFD研究
| 论文题名： | 风载下高速汽车气动力CFD研究 |
| 关键词： | 汽车行驶;外流场压力;侧倾力矩;流体动力学 |
| 摘要： | 随着汽车技术的进步和高速公路的不断发展，汽车车速有了显著提高。汽车在给人们带来方便与舒适的同时，也带来了安全隐患。高速行驶的汽车在各种复杂的气象条件下极易发生侧翻、碰撞等交通事故，造成重大的人员伤亡和财产损失。因此，本文以高速汽车为研究对象，对其展开风载下的气动力特性CFD研究。 在分析汽车空气动力特性的基础上，对某型汽车做出了一定的简化和假设，建立了相应的物理数学模型，给出了描述汽车外流场的三维湍流流动的不可压N-S方程，并选取了合适的湍流模型；采用有限体积法对控制方程进行离散化处理。 在假设和简化的基础上，利用CATIA软件建立了用于数值模拟的三维汽车模型。研究了网格生成技术，针对汽车外形的复杂性，采用混合网格生成技术，即在外形复杂的区域使用非结构化网格，在外形规则的区域则采用结构化网格。考虑到汽车的运动，探讨了动网格和滑移网格技术，并通过对比选择采用动网格技术来模拟汽车的运动规律。利用FLUENT软件的接口，使用C语言编写UDF程序，实现汽车的运动规律。 采用FLUENT软件分别对汽车单车行驶和会车过程进行了数值模拟，获得了无风、纵向风、侧向风等五种工况下汽车外流场压力和速度分布规律，并分析了不同风载对汽车单车和会车行驶时行车安全的影响。研究结果表明，在侧向风作用下，高速汽车单车行驶时将受到侧向力和侧倾力矩的作用；会车行驶时，由于风载和干扰车辆的存在，汽车将受到方向和大小都随时间变化的横摆力矩和侧倾力矩作用，易发生侧翻，对行车安全造成极大的影响。 本文为风载下高速汽车的会车研究提供了一条有效途径，其研究成果对深入研究高速汽车的行车安全，具有重要的理论意义和参考价值。 |
| 作者： | 秦硕明 |
| 专业： | 载运工具运用工程 |
| 导师： | 曹从咏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京理工大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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