汽車外部流場
關注創建者：sthx666 創建時間：2020-03-02
汽車外部流場的視頻教程
汽車流場CFD仿真Fluent
前處理：汽車流場仿真-流場域的創建 前處理：汽車流場仿真-結構網格劃分 計算設置：汽車流場仿真-FLUENT設置及導圖過程 后處理：流車流場仿真-升力阻力圖及升力阻力系數的計算
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汽車外部流場的實例教程
案例描述：
一個簡化了汽車幾何體，風從車的尾部吹向，速度15 m/s。
? 采用一半的幾何仿真；
? 滑移邊界模擬外流；
? SST湍流模型模擬汽車表面流場；
? 忽略空氣的微弱壓縮。
1、新建并導入網格
1.1 新建一個CFX仿真項目，命名為“BluntBody”。
1.2 導入網格，右鍵軟件左側的Outline下面的Mesh > Import Mesh > CFX Mesh，選擇導入“BluntBodyMesh.gtm”，文末有下載。
2、計算域設置
SST湍流模型高精度預測流動的分離，但是要求邊界層最低10個網格節點，本文為了節省計算時間，本文提供的網格是比較粗糙的。
軟件菜單欄Insert > Domain，命名為“BluntBody”。
3、邊界設置
3.1 相同條件的邊界進行合并，此與本文的網格邊界命名有關，其實在邊界命名時候選擇相同邊界條件的邊界合并命名即可。
軟件頂部菜單欄Insert > Regions > Composite Region，命名為“FreeWalls”。
3.2 進口邊界，軟件頂部菜單欄Insert > Boundary，命名為“Inlet”
3.3 出口邊界，軟件頂部菜單欄Insert > Boundary，命名為“Outlet”
3.4 滑移邊界，計算域的頂面和側面設置為滑移邊界。在滑移邊界處，剪應力為0，流體不會減速；速度垂直滑移邊界為0；速度平行滑移邊界通過計算得到。
軟件頂部菜單欄Insert > Boundary，命名為“FreeWalls”。
3.5 對稱邊界，軟件頂部菜單欄Insert > Boundary，命名為“SymP”。
展開 圖15 優化后的汽車對稱面速度矢量圖
Fig.15 car symmetry plane velocity vector diagram after optimized
圖16所示為改進后的汽車對稱面壓力云圖，將其與圖8進行對比分析，從兩個壓力云圖的分析比較中我們可以很明顯地看到在安裝擾流板的汽車模型尾部上方產生了一個正壓力區，而下方產生的是負壓力區，從而降低了汽車尾部的升力，提高了汽車行駛過程中的安全性和操縱性。
圖16 優化后的汽車對稱面壓力云圖
Fig.16 optimized car symmetry plane stress nephogram
我們還可以通過對是否安裝擾流板的汽車模型尾部阻力和升力的比較來分析他們尾部流場的變化情況，從而得出結論。表4所示為在V=100Km/h條件下階背式有無擾流板的汽車模型尾部阻力和升力：
表4 兩種車型尾部升力和阻力對比
沒有擾流板
有擾流板
尾部阻力
151.2053
181.3496
尾部升力
78.6838
-30.797
從上表中，不難發現安裝擾流板和導流板的汽車模型的尾部上方阻力明顯增大，升力同時也減小了，這大大增加了汽車行駛時的安全性以及汽車的易操控性。
5 結 論
本文利用UG建立階背式轎車物理模型，采用CFD技術對其進行數值仿真模擬，得到其氣動力分析結果以及轎車壓力分布和尾部速度分布結果。為了提升轎車的流場性能，采取了安裝擾流板和導流板對汽車流場進行優化設計，并再次對其進行有限元分析。通過對比優化前后的有限元仿真分析結果，可以得出，安裝擾流板和導流板的汽車模型的尾部上方阻力明顯增大，升力同時也減小了，大大增加了汽車行駛時的安全性以及汽車的易操控性。
展開 實現這樣的功能需求，汽車空調就不可或缺。隨著汽車技術的進步，汽車空調逐漸成為標準配置。在汽車開發中，空調的性能就至關重要。
汽車空調相對于普通家用空調要復雜很多，這主要是因為車內部的空間小，密封性、保溫性較差，夏季不可避免地受強陽光的輻射熱和外圍熱浪的烘烤，而發動機的轉速、負荷隨著車輛狀態不斷變化；冬季又常受外界高速流動的冷空氣以及冰雪的侵襲，有時甚至長時間的停在低溫室外中，加上人員上下車時的氣溫，發動機負荷變化引起的水溫波動等，都對空調系統的正常運行和車內舒適性產生影響。
空調系統在一般的整車研發項目當中，貫穿于始終。從最初的整車使用范圍定義，項目開發需求，熱負荷計算，性能開發框架，綜合考慮性能，成本，開發周期等等因素。一般首先會先根據空調熱負荷需求，和空調零部件性能參數，進行空調系統匹配分析。而后會進行車內流場和溫度性能CAE分析，包括采暖和降溫性能CAE評估，建立自身的評價標準，及時開展性能預判，風險預警，性能優化等工作。
采暖模式（主要是吹腳模式）
空調模式下，會分析車內流場情況。主要包括氣流從空調風口流出后在座艙內的整體流動情況，也包括在車內狹小的環境內，如遇到座椅，乘員時如何流動，在某個切面內如何流動，最終目標是考察車內流動情況，達到快速采暖/降溫的效果，提升乘員舒適性。當然最終的性能須經過試驗驗證，試驗一般在環境倉中進行。測試各模式下，空調風量，車室內測點溫度等。
經過CAE分析和最終的試驗驗證，汽車的采暖/降溫指標都須達到標準（空調性能是強制標準），當然不同的汽車采暖降溫性能還是會有很大差別，如有些車型會出現如有不同空間位置的乘員冷熱不均，或是降溫/采暖速度不滿足需求，氣流速度或溫度讓你感覺不適等，都是考驗空調系統開發能力的重要指標。
展開 汽車發動機進氣道流場三維數值解析與優化
王志 帥石金 王建昕 黃榮華 王必 盧蓓
摘要:為了改進EQ48BTAA增壓空空中冷柴油機性能,對發動機的高渦流進氣道內流場進行了三維數值模擬,得到了不同氣門升程下詳細的流場結構.氣道性能評價參數(流量系數和氣流轉矩)的計算結果與穩流試驗臺的試驗結果吻合較好.通過流場分析,找到了氣道不合理的部位,并應用CAD/CAM/CFD集成的方法對氣道進行了優化.優化后氣道流量提高了14%,渦流比降低了12%,改進的氣道豫發動機匹配后,該柴油機的排放已達歐II標準.
關鍵詞:汽車發動機 氣道 三維數值模擬 優化
汽車發動機進氣道流場三維數值解析與優化.pdf
展開 OpenFOAM計算汽車流場，包含算例全部OpenFOAM計算文件
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? 忽略空氣的微弱壓縮。
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1.1 新建一個CFX仿真項目，命名為“BluntBody”。
1.2 導入網格，右鍵軟件左側的Outline下面的Mesh > Import Mesh
夏天的時候，氣溫往往會達到40℃左右，車內環境密閉，若長時間受太陽輻射而且空氣不流通，車內溫度會更高。當人進入車內時，迫切希望車室內環境降低。而在冬天，外界環境可能在零下，特別是越往北的地區，達到零下三四十度，人們進入車內，身體與車體發生接觸，也會迅速帶走人體熱量，所以迫切希望車室環境溫度升高。實現這樣的功能需求，汽車空調就不可或缺。隨著汽車技術的進步，汽車空調逐漸成為標準配置。在汽車開發中，空調的性能就至關重要
摘要：利用UG建立階背式轎車物理模型，并采取CFD技術進行汽車動力學分析。得到其氣動力分析結果以及轎車壓力分布和尾部速度分布結果。為了提升轎車的流場性能，采取了安裝擾流板和導流板對汽車流場進行優化設計，并再次對其進行有限元分析。通過對比優化前后的有限元仿真分析結果，結果表明安裝擾流板和導流板的汽車模型的尾部上方阻力明顯增大，升力同時也減小了，大大增加了汽車行駛時的安全性以及汽車的易操控性。
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汽車發動機進氣道流場三維數值解析與優化
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摘要:為了改進EQ48BTAA增壓空空中冷柴油機性能,對發動機的高渦流進氣道內流場進行了三維數值模擬,得到了不同氣門升程下詳細的流場結構.氣道性能評價參數(流量系數和氣流轉矩)的計算結果與穩流試驗臺的試驗結果吻合較好.通過流場分析,找到了氣道不合理的部位,并應用CAD/CAM/CFD集成的方法對氣道進行了優化.優化后氣道流量提高了
