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1、出3.2乡繭檯擇倫乡阻力务数參务何忆斌谷正宅吴军叶南海新概 念车模型风洞试脸硏克发表在2007 年第29卷丿第4期的汽车工程上， 进一步进行该新概念车的风洞试唸研 克O出3.2乡繭檯擇倫乡阻力务数參务此次试验研克主要进行了橫摆角度与阻力糸数关糸 研克，得出以下结论：1、阻力糸数、升力糸数随横摆角的增夬而逐浙增 丸；但新概念车较典型车而言，阻力糸数在10-15肘 增幅较小；2、新概念车的側向力糸数远远小于典型车，即其 操纵稔定性烫优越；3、横摆力矩随横摆角度的增大而增大；4、俯仰力矩的变化不大；5、在各个摆角下,新概念车的阻力特性和升力特 性都朗显优于典型车模型。出3.3乡繭夕卜流够簸俺作直碉拓
2、谷正毛何忆斌張洪涛何军向宇新概念车外流场数值仿真研克发A2007年下半月（第18卷丿第14期的中国机械工程上，进一步进行该新概念车的外流场教值研克。出3.3乡繭夕卜流够簸俺作直碉拓比较05年何军的博士论文，此次用了Yakhot的新 版RNGk-s湍流方程。其特点是采用一种玖向畏开(double expansion)的 技术对方程进行畏开，在的模化输运方程中，它与 Yakhot修正版的RNGk吒湍流方程的区别是：在方程源 项中的糸Csl中加入了一个附加产生项。该产生项主要是考虑流动中的不平衡应变率而加 入的，它对于具有丸应变率的流动以及具有强曲率影响和壁面约束的湍流分雳流动都具有重要作用还有另一
3、区别是计算区域网格单元总数增至256万 个体积单元。生3.3乡輛夕卜流够数俺傍直砌%结算结果为:系数计算值试验值佝相对误差（）阻力系数0. 2690, 2783.24升力系数0. 3430. 3604. 7205年何军博士论文计算数值：（V=30m/s beta=0 无扰流板）系数阻力系数Cd 升力系数Cl0.2710.345试验值0,2780.360相对误差2.52%4.17%对比05年的仿真结果，精度有所提高。对结 果分析的结论仍然一致。4 Fl赛乡空老动力学4.1 F1毛动特性初採 4.2空毛动力学附加裝置|41 Fl老动赭傕初採湖南丸学郭军朝2007年硕士学住冷丈理想车身毛动隹型研克与
4、F1赛车空 宅动力学从空宅动力学的角度诛入剖析了影响F1赛车毛动性能的因素负 升力和阻力以及二者与赛车壽速转弯的 力学关糸。丈中对赛车进行了初步的 地分析OCAD建模,对赛车外部绕流也加以深入4.1 Fl老动芻傕初採4.1.1负升力产生原理在F1寒车上所使用的负升力翼的基本原理与飞机的机 翼是相同的。飞机的机翼是产生向上抬升的力量，而赛车的负升力 翼是要升力图4.1机翼受力原理图(|41 Fl老动芻傕初採4.1.2 F1赛车气动特性演化红色向下 箭头表示负升力、红色向上箭头表示赛车所受的升力、 蓝色箭头表示 宅流走向、黄色表示制佥负 升力的表面。右图4.2 F1赛车气动特性研究演化图.F 19
5、54a* *itjhbtnnpiHl1968WrwZJHML.- - 一 _bC*I抚2亠一唤c毛尹2003 州軸警vw*WF* r W w*-y- P r 亠.t _.d 4.2空乞动力学附加蒙置 F1 车能在5秒之内瞬间加速到200km/h以上，最丸过穹側 向加速可达极速最高可超过350km/h,这样高的速度与过青能力,除了需要优异的悬革设定来让轮於尽可能的保持与跑道路面接触之外，JI要有足够的负升力来使轮胎产生足够的附着力，否则动力再強大，在过弯肘也将无从发挥。产生负升力的必域主要集中于赛车的三个具体的必域y即前负升力翼裝置、底盘、后负升力翼裝置，如图。图4.3负升力产生的主耍区域动升力
6、，增加车轮的地面附着力,改善高速F1赛车的轮於转向图4.4边凯轮车队试验赛车的新型前鼻锥图4.5前负升力翼襟翼 4.2空乞动力学附加蒙置鼻锥导流有效、承我if负升力翼、加快更换负升力翼的速度 及撞车时保护车手的安全是鼻锥 的基本要求。前负升力翼 负升力翼产生较大的负升力可以抵谄一部分毛性能g 4.2空乞动力学附加蒙置后负升力翼后负升力翼的作用是增加F1赛车后部的负升 力，改善赛车驱动轮图4.6单尾翼赛车尾部压力分布云图的附着性能,以提高赛车的起步加速性能和入弯道前的制动性图4.7双尾翼赛车尾部压力分布云图能。左图4.8双尾翼赛车外形图4.22龟动力学附加裝置扩散器其原理类似于裝个吸盘，即菠压缩
7、在很小 空间的毛流（底盘下面）进入扩散器后体积突然变丸几百 僖，高速行荻时又没有其他空毛补充，就会在扩散器 内形成真空，将其吸附在路面。图4.9丰田赛车上的扩散器图4.10扩散器边沿文丘理涡4-2空老动力学附加裝置丸流鼻片下压力图4.11赛车上的负升力示意图车底部的凹槽图4.12拉伐尔管气流地面与车底部的凹槽构成拉伐 余管，亚拓速毛流在该管收缩段加 速，车身底部与车身上表面的压差 增加，即增加了毛动负升力5咅傕能皆愆机对环弦乡繭彳稳室龟流的傍直Computatio nal Visualizatio n of Un steady Flow AroundVehicles Using High Pe
8、rform a nee Computi ng5.1丸涡模型LES数值仿真 5.2 LES与CFD比较 5.3 LES与风洞试脸结果比较5.4侧偏角作用下的外浣场分析M 51大偈栈型LES数僵作4东京丸学 Makoto Tsubokura , Toshio Kobayashi, Takuji Nakashima, Takahide Nouzawa , Takaki Nakamura ,Huilai Zhang , Keiji Onishi, Nobuyuki Oshima 与 2008 年5月 发表在ELSEVIER上的沦丈，题为Computational Visualization of Un
9、steadyFlow Around Vehicles Using HighPerformanee Computing。该篇论丈介绍了用LES分析方由对汽车不稳定外流场的教值 分析。M 51大偈橫型LES激僵作4 CFD数值模拟的不足Computatio nal Fluid Dyn amics has two fun dame ntal problems : its strong dependence on turbulenee models adopted, and its difficulty of capturing the unsteady flow characteristics Th
10、us, RANS plays only a supplementary role of a wind tunnel test at the moment. 风洞试验无法模拟风速和风向持续或间欧变化肘的卖际 工况，同样，CFD的RANS模型(theReynoldsAveraged Navier-Stokes model)也无法做到。M 51大偈栈型LES数僵作4 LES （Large Eddy Simulatio nJ可以精确模拟不稳走的 湍流工况，但由于使用此方法模拟需要非常庞丸的计算 数据,坎而它在汽车空宅动力学上的应用非帝少。 LES CLarge Eddy Simulation ） wi
11、ll be anencouraging solution to the problem because it can reproduce unsteady turbulenee characteristics with high accuracy, but in turn it requires excessively large computational resources Consequentl* only few attempts have been made so far to apply LES to the assessment of vehicle aerodynamics1
12、51大偈栈型LES数僵作直东京丸学“轶件仿真革命(RSS丿”工 程开发的轶件HPC-LES(High Performance Computing Large Eddy Simulation )建立的 AMSO简化模型可以模拟仿真世界上最不稳 定的汽*外流场空宅扰流工况。j| 5-2 LESCFD比鮫试验车型为马自达Atenza风洞和教值模拟使用模型比例均为1:1图5.1分析模型及其在流场空间的布置图5.1分析模型及其在流场空间的布置图5.1分析模型及其在流场空间的布置j, 52 LES与CFD比鮫图5.3数值模拟下车身上下压力分布曲线图5.3数值模拟下车身上下压力分布曲线网格划分该模型由380
13、0万个四面体 和700万个节点组成。0.8图5.2网格划分%0.2&0.50J5X/L图5.3数值模拟下车身上下压力分布曲线5.2 LES与CFD比鮫用CFD和LES模拟 的车身上下表面压力 分布都很接近试验值。 然而平均压力分布朗 显LES准确度更當。().800.60.40.6LES(24.3M)LES(545M)Fig. 6. Mean base pressure distribution of A5MO by LES (left) and RANS (right).图5.4车身尾部的平均压力随压力系数的变 化曲线j, 5.3 LES与仇洞弑窮铐果吮叙车納尾流状况ExperimentsYZ-section at 250nn behind the vehicleExperimentsInstantcnaousia图5.5 LES分析车辆尾流状况的压力分布图5.3 LES与风洞弑窮铐果吮叙图5.5 LES分析车辆尾流状况的压力分布图图5.5 LES分析车辆尾流状况的压力分布图车辆底部毛流状况XY-section at lOOnm above th
