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原文传递赛车外流场数值模拟及造型优化

论文题名：	赛车外流场数值模拟及造型优化
关键词：	赛车设计;外流场模拟;空气动力学;气动造型优化;有限元模型
摘要：	赛车运动每年吸引着全球亿万观众的关注,每一辆赛车的背后都凝聚着智慧的光辉和科技的力量,尤其是赛车的空气动力学设计一直格外引人注目。当今技术日趋发达,竞赛的车速不断提高,国内外机构在赛车的设计过程中越来越注重整车的空气动力学性能。　　本文以中国大学生电动方程式汽车大赛(FSEC)项目为依托,首先介绍了计算流体力学的基本理论和求解方法,其次对方程式赛车的气动特性做了探讨。一辆空气动力学设计优良的赛车,必须同时满足两个条件:产生适当的负升力和尽可能低的阻力。适当的负升力不仅可以增强轮胎的抓地力,以利于将发动机的动力发挥到极致,同时也是高速行驶时赛车操纵稳定性的重要保证;尽可能低的阻力,可以减小空气对赛车的阻碍,直接提高赛车的动力性能。接着,在CATIA和HyperMesh中分别建立某款F1赛车的三维实体模型及有限元模型。在有限元分析软件FLUENT中,基于N-S方程和RNG k-ε湍流模型对该赛车的外流场进行了仿真,分析了赛车不同截面上的流场分布情况,并重点分析了赛车的尾流湍动能和车身压力分布情况。然后,将仿真结果与试验结果进行对比,验证了仿真的可信度。最后,对FSEC赛车进行建模与仿真,结合外流场的仿真分析结果及气动造型设计理论,对赛车进行了造型优化。通过再次仿真,结果表明,优化后的赛车能够在0-75m直线加速赛中,提高成绩约0.5s。
作者：	万举晔
专业：	车辆工程
导师：	张代胜
授予学位：	硕士
授予学位单位：	合肥工业大学
学位年度：	2014
正文语种：	中文