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某重卡商用車整車風阻分析規范

今天按照慣例我們繼續用starccm來做上周空調熱風短路問題進行一個分析。 2，模型建立 2.1建立一個空調外機的等效模型，空調外機一般正面是出風，側面和后面有鏤空的進風。

圖2 散熱器水阻圖3 散熱器風阻3 電驅冷卻系統計算3.1 分析模型說明該機型電驅系統采用單獨冷卻回路進行冷卻，其中待冷卻的原件有高壓盒、控制器、發電機、驅動電機，降溫方式采用的是液冷[4]。其中空氣側系統的散熱器和風扇均布置在車身底盤的側面，與整車其他換熱系統相對獨立。

本 文作者使用 ANSA 軟件輔助進行前處理, 通過 STARCCM+進行仿真計算, 對某車型現有空調風道流場流動 情況進行分析, 尋找其結構設計中不合理的地方, 并進 行相應的優化。

結果如下圖，理論上驅動力小于滾阻，車輛應該靜止，但是實際車輛在反向加速，且加速度越來越大，不符合預期。 分析可以發現：低車速時車輛反向加速是因為模型1.1的滾阻一直為負值，實際滾阻應該與車輛運動方向相反；隨著車速增大加速度越來越大是因為風阻也一直為負值，實際風阻應該與車輛運動方向相反。

除了積分值Cd，還可以預測風阻發展曲線，即在 CFD post 工具中沿車身長度切多個截面，每個截面的風阻貢獻累加得到風阻發展曲線，曲線末端即為總風阻系數。預測存在誤差的原因包括超參數的設置、樣本數量和質量，以及噪聲點（outlier）的影響。盡管訓練樣本還不夠充分，但整體趨勢已經相當不錯。

CFD模擬分析的結果不僅可以得到整車風阻系數，而且可以方便直觀地了解特斯拉Cyber-truck表面壓力分布、各部分的氣流分離情況以及尾部渦系結構及分布情況，為進一步空氣動力學優化設計提供指導方向和依據。更進一步，還可以結合CAA（計算氣動聲學）分析風噪聲性能與流致噪聲聲源的發生與聲傳播細節；同樣結合熱分析、車輛動力學分析為風阻、風噪、熱管理、操穩、NVH等性能進行同步優化。

對3#線系統進行模擬分析，并提出方案優化降阻。 3#線管道三維模型 圖紙中顯示，3#線進口管道均為雙風機進口，且管道進口尺寸均為3600mm×2600mm，進口管道煙氣量為90萬，進口速度邊界為13.35m/s。煙氣溫度為150℃。

科學計算風荷載 依據規范：按《建筑結構荷載規范》（GB 50009）或當地風壓地圖取值，例如： 沿海臺風區：≥0.8 kN/m2（對應12級風） 內陸城市：≥0.5 kN/m2（10級風）2. 結構形式優化 避免平頂：采用弧形、斜面（傾角≥15°）或波浪形頂面，減少風阻。 泄風設計：頂部預留通風孔（面積占比5%~10%），降低負壓吸力。

為了進一步提高藥劑的性價比，評價不同藥劑之間的協同效應，對緩蝕阻垢性能較好的4種藥劑（2#、4#、6#、7#）在30mg/L和50mg/L的條件下，進行了4因素2水平的8次正交實驗復配，其中實驗序號為1、4、6、7的緩蝕阻垢效果最好，緩蝕率達到了90%以上，阻垢率為95%以上，見表4。

當流體流過阻流體并在其后面形成渦流時，就會發生渦流脫落。流動的性質會導致流體不規則分離并引起物體振動，從而導致故障。因此，減少渦流脫落很重要。使用 CFD 工具，可以模擬渦流脫落、分析其行為并相應地優化設計。 了解渦流脫落 為了解釋這種現象，已經進行了多項研究來分析工業煙囪等結構在風流過時的行為。當由鋼制成的塔或煙囪等高大結構遇到以相當大的速度吹來的風時，結構的下側會形成低壓區。

1、外流場風阻分析 1.1 造型風阻分析 設計階段整車外造型風阻分析，針對車輛設計外觀造型進行優化，采用造型硬質模型進行風洞驗證。 1.2 整車風阻分析 開發階段整車風阻分析，針對整車空氣動力學套件（氣壩、氣簾、擾流板、格柵等）進行優化，采用試制樣車進行風洞驗證（一般會做一到兩輪風洞試驗）。

分析過程： 網格劃分及分配-.除霜除霧需要準兩部分網格:-成員艙流體區域網格，普通四面體網格或剪裁體網格均可-車窗玻璃區域體網格（最好制作成標準結構化網格導入StarCCM+）-車窗網格需要對窗外和窗內分別定義邊界條件。Example:Wall in、 wall out、 wall Side。

參考案例-分析方法-劇本動畫：評估車輛空氣動力學參考案例-分析方法-高級渲染：光線追蹤· 減阻 (Drag Reduction)：通過仿真分析車身外流場，優化車身造型（如A柱角度、車頂曲線、后視鏡設計、車尾擾流等），降低風阻系數（Cd值）。每降低0.01的Cd值，對燃油車和電動車的續航都至關重要。

新方案上、下格柵的進氣量均小于原方案，格柵進風的利用率顯著提高，有利于整車風阻系數的減小。 導風板增加下部密封流場仿真結果，如圖5 所示。

目前常用的阻式消聲器低頻效果差，壓損大，還會污染潔凈的介質；而抗式消聲器管徑大，波長較短的中高頻聲波直接通過排氣管而達不到的降噪效果。基于鼓風機低中高頻噪聲均較突出，針對6000rpm以內無油機研發一種低阻寬頻的抗式消聲器，綜合降噪效果預計達到30～40dBA。 文章來源：壓縮機網

課程學習重點： 1學習軟件SCDM,2運用學習的scdm技能，簡化電池包3學習軟件starccm+，建議版本Simcenter STAR-CCM+ 2021.3 (16.06.008-R8)，這點大家可能要付出比較多的精力，本課程的重點主要面對工程，不是軟件教程，所以推薦大家網上找一些starccm軟件學習資料，盡快上手，我這邊也在準備相關starccm

表7 勢流計算漂移力結果統計值水動力學計算的波流結果和風阻力合成即得到拖航阻力.根據以上的原理描述，在水動力學有限元軟件計算的情況下，可以把拖航阻力定義為風阻力、靜水中的阻力、繞射效應增阻和漂移力之和.根據以上參數列出水動力有限元計算結果綜合風阻力后的拖航阻力結果.