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货车尾随行驶外流场计算模拟及其燃油经济性分析
| 论文题名： | 货车尾随行驶外流场计算模拟及其燃油经济性分析 |
| 关键词： | 厢式货车;尾随行驶;外流场;计算模拟;燃油经济性;SST湍流模型 |
| 摘要： | 随着我国经济的发展，货车尤其是厢式货车发挥着日益重要的作用。为了提高运输效益，货车的空气动力学性能也越来越被人们重视。 计算流体力学方法（computational fluid dynamic，简称CFD）被越来越多的应用到汽车的开发过程中。本文研究了汽车计算流体力学方法的基础理论，对常见的二方程湍流模型标准k-ε模型，RNG k-ε模型，SST湍流模型进行了简要介绍，然后应用这三种湍流模型进行Ahmed钝体的外流场计算模拟并和实验结果对比。经分析，SST 湍流模型相对其他两个湍流模型在计算精度上更有优势。从计算精度的角度考虑，本文选用SST湍流模型做为货车外流场的计算模拟湍流模型。 本文在集装箱货车三维CAD模型基础上建立CFD计算网格模型，运用计算仿真软件CFX分别进行集装箱货车单辆和尾随行驶外流场的计算模拟。通过对单辆集装箱货车外流场的流态尤其是尾部涡流的详细分析研究，探讨了集装箱货车外部流场的流动机理、流动特征和气动阻力特性之间的关系，明确了气动阻力产生的原因，为降低气动阻力提供了参考依据。 分别计算模拟了13 种间距下集装箱货车双车和三车尾随行驶的外流场，详细分析了尾随行驶集装箱货车外流场的变化情况。计算分析了双车尾随和三车尾随行驶气动阻力系数、燃油节省率与行驶间距的关系。经分析可知，尾随行驶每辆车的气动阻力系数都比单车行驶小；随着间距的减小，三车尾随A、B车和双车尾随前车的气动阻力系数减小，三车尾随C车和双车尾随后车的气动阻力系数先减小而后增大；三车尾随行驶时减少气动阻力、燃油节省率都要好与双车尾随行驶；间距为0.2L 到5L时，三车尾随行驶平均燃油节省比率为6.75％～31.2％，双车节省燃油比率为5.53％～24.1％。 |
| 作者： | 姜波 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 谷正气 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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