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非光滑贴膜对轿车外流场影响的数值模拟方法探究
| 论文题名： | 非光滑贴膜对轿车外流场影响的数值模拟方法探究 |
| 关键词： | 非光滑贴膜;轿车车身;数值模拟;气动阻力;外流场 |
| 摘要： | 基于生物微小非光滑表面具有减黏降阻特性的基本思想，将自然界几种典型非光滑表面形态应用到轿车车身。通过在轿车车身表面贴附非光滑贴膜，探讨其应用性和研究方法。利用CATIA进行基于汽车四视图逆向CAD建模，介绍了如何应用共形变换理论，在轿车曲面建立与非光滑贴膜平面相互映射的非光滑单元。采用计算流体力学(CFD)数值模拟方法，通过对比光滑车表与非光滑车表轿车的外流场，研究采用非光滑车贴膜对轿车车身外流场各参数的影响。以圆坑非光滑贴膜车身为例，研究非光滑贴膜对轿车外流场的气动阻力及噪声的影响。令圆坑直径D=21mm，中心点距离L=60mm，设计了方形阵列和菱形阵列两种排布方法的三组仿真试验。一方面从轿车空气阻力的组成部分摩擦阻力、压差阻力和诱导阻力三个方面分析了非光滑贴膜减少外流场气动阻力的内在原因。另一方面，也对非光滑贴膜的局部噪声进行了研究。试验结果发现，圆坑非光滑贴膜只有粘附在天窗位置才能起减阻作用，而粘附在前盖、前挡风玻璃和后备箱反而起到增阻作用;方形阵列排布的圆坑非光滑贴膜，比菱形排布的圆坑非光滑贴膜减阻效果好。圆坑非光滑单元的深径比从1/2逐渐减小过程中存在一个最优值，使得减阻率最大，最大减阻率达到8.37％;圆坑非光滑贴膜会导致车身局部噪声增大，圆坑非光滑单元成为噪声源。 |
| 作者： | 张友国 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 宋小文 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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