汽車涉水分析
關(guān)注創(chuàng)建者：Oler 創(chuàng)建時(shí)間：2019-07-04
汽車涉水分析的實(shí)例教程
大雨過后路面會(huì)有大量積水，車輛涉水行駛非常普遍，因此汽車涉水能力的大小也是衡量汽車質(zhì)量的重要指標(biāo)，除了用實(shí)驗(yàn)做涉水分析以外，用仿真軟件對(duì)汽車做涉水分析也越來越普遍，本文用STAR-CCM+對(duì)汽車的涉水性能做分析。
分析的初始模型為長方體，如圖1，水池深度為0.45m，水位高度為0.25m，本文分析采用面網(wǎng)格采用remesh和trimmed volume mesh。分析過程如下：圖1 汽車分析模型
（1）
導(dǎo)入模型默認(rèn)以part的形式導(dǎo)入所有的 CAD文件都存儲(chǔ)在同一個(gè)名字的文件夾目錄下，默認(rèn)以part的形式導(dǎo)入。
圖2 導(dǎo)入CAD模型
（2）
將模型導(dǎo)入以后，進(jìn)行網(wǎng)格劃分，對(duì)車頭和水域做網(wǎng)格加密。
圖3網(wǎng)格和水域加密
最終生成的體網(wǎng)格模型如下圖：
圖4最終生成的網(wǎng)格
（3）
分析中有水和空氣兩種介質(zhì)，采用Realiable k-ξ湍流模型，兩相流模型采用歐拉多項(xiàng)流，把空氣設(shè)置為第一相，水設(shè)置為第二相設(shè)置為相關(guān)湍流模型的選擇如下
圖5 物理模型的設(shè)置
（4）
水相的高度控制在z=0.25m，用域函數(shù)去定義初始化水面的位置，入口采用速度邊界條件，出口為壓力出口邊界條件。風(fēng)洞地面設(shè)為滑移地面，風(fēng)洞側(cè)邊設(shè)為滑移邊界。
展開 車輛涉水
（圖片來源于網(wǎng)絡(luò)）
大雨過后路面會(huì)存有大量積水，車輛涉水行駛非常普遍。在涉水過程中雨水有可能進(jìn)入動(dòng)力艙，空調(diào)系統(tǒng)，或電氣系統(tǒng)造成故障。如果車速過高，還有可能對(duì)底盤件造成沖擊力，造成變形或脫離。
車輛涉水CFD分析其實(shí)就是一個(gè)自由液面+運(yùn)動(dòng)物體的仿真。傳統(tǒng)的NS方程的求解器采用VOF兩相流模型+動(dòng)網(wǎng)格模擬此現(xiàn)象，理論上也是可行的。
FTM執(zhí)行界面
在上述的前處理流程完成后，可以直接切換到求解器環(huán)境中，執(zhí)行后續(xù)的整車外氣動(dòng)、熱管理以及其他方向的仿真分析。
整車外氣動(dòng)分析
排氣系統(tǒng)散熱分析
汽車涉水分析
綜上所述，全新體驗(yàn)的Fluent meshing憑借其強(qiáng)大的非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格生成能力，可對(duì)汽車整車空氣動(dòng)力學(xué)和熱管理分析在前處理過程的特定需求提供支持，通過采用更易于自動(dòng)執(zhí)行和設(shè)置的流程化網(wǎng)格生成模塊：Fault-tolerant mesh (FTM)，配合穩(wěn)健和高效的Fluent 求解器，實(shí)現(xiàn)在統(tǒng)一界面環(huán)境下完成整車空氣動(dòng)力學(xué)和熱管理分析。
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車輛涉水
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綜上所述，全新體驗(yàn)的Fluent meshing憑借其強(qiáng)大的非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格生成能力，可對(duì)汽車整車空氣動(dòng)力學(xué)和熱管理分析在前處理過程的特定需求提供支持，通過采用更易于自動(dòng)執(zhí)行和設(shè)置的流程化網(wǎng)格生成模塊：Fault-tolerant
大雨過后路面會(huì)有大量積水，車輛涉水行駛非常普遍，因此汽車涉水能力的大小也是衡量汽車質(zhì)量的重要指標(biāo)，除了用實(shí)驗(yàn)做涉水分析以外，用仿真軟件對(duì)汽車做涉水分析也越來越普遍，本文用STAR-CCM+對(duì)汽車的涉水性能做分析。
分析的初始模型為長方體，如圖1，水池深度為0.45m，水位高度為0.25m，本文分析采用面網(wǎng)格采用remesh和trimmed volume mesh。
