根据25K客车的结构特点,采用SolidWorks软件所支持的建模方法,完成了25K客车风挡设计。利用FLUENT软件中的相关命令,按照气动阻力模拟分析的步骤生成网格文件,利用网格文件完成模拟计算。通过比较两种风挡的列车的气动阻力计算结果,发现加挂外风挡的铁路客车的气动阻力要明显小于没有外风挡的铁路客车的气动阻力。此次论文结果不仅为铁路客车风挡的优化设计提供了新的方法,而且也可以改善旅客的乘坐舒适度。

针对某厢式货车的简化模型,基于计算流体力学理论和方法分别对原始货车模型、加装尾部减阻装置和顶部减阻装置的货车模型进行了数值模拟,获得了原始模型与改进模型的气动阻力系数、速度矢量分布、压力分布以及湍动能分布等气动特性。结果表明:尾部减阻装置及顶部减阻装置均可改善厢式货车的气动特性,降低气动阻力。其中顶部减阻装置改善了驾驶室和货厢之间的气流分布,尾部减阻装置改善了货车尾部的涡流状态,从而降低了风阻。

采用基于SSTκ-ω的DDES数值模拟计算方法,对城际列车的气动阻力进行研究。分析城际列车的阻力分布及组成,根据列车流场变化对列车表面进行平顺化,主要优化车下设备、风挡和空调等部位,分析各种措施减阻效果。通过对结果的分析对比,得出了其变化规律:列车气动阻力主要由压差阻力组成,占总阻力的70%~90%;列车转向架、车下设备、受电弓及风挡连接处流场变化比较剧烈,需通过外形优化进行减阻。优化模型减阻效果显著,以设备舱的形式封装车下设备,总气动阻力下降3.7%;封装车下设备的同时采用外风挡,列车总气动阻力下降12.7%;增加2种不同角度的空调导流装置,总气动阻力分别下降16.3%和18.9%。

通过在平地路基表面安装锯齿结构,以研究锯齿形状和锯齿安装位置对1∶8的三节编组高速列车模型各节车厢和列车气动阻力的影响。研究结果表明,在路基前端和车头鼻尖处的路基表面安装锯齿结构,头车和列车的气动阻力将明显减小,且主要影响头车的气动阻力,对中间车和尾车气动阻力的影响效果依次减小。尺度更小的锯齿2比锯齿1使列车的气动阻力减小量更大。与无锯齿相比,2种尺度的锯齿在路基前端比车头鼻尖处对列车气动阻力的影响更大。

基于CFD仿真分析方法搭建了整车风阻仿真模型,对某MPV车型进行了整车气动阻力研究。为了实现整车低风阻的设计目标,需对MPV车型的车身外造型、前进气格栅、机舱前端导流板、车身底部护板、后轮马蹄、车身尾部导风刃等附件进行空气动力学仿真分析,寻求最优风阻方案。根据仿真优化后的风阻方案按1∶1比例制作MPV车型样车模型进行空气动力学风洞试验,风洞试验测试数据表明采用CFD仿真分析结果与试验测试数据的误差仅为3.1%,在工程实践误差允许范围之内;通过运用CFD仿真分析方法对多套降阻的方案进行多次仿真优化分析,得到降阻方案的最优组合;按最优的降阻方案制作一辆样车,仅进行一次风洞试验就通过试验验收;通过仿真优化与试验验证的开发方式,验证了CFD仿真结果与试验数据高度吻合;因此运用CFD仿真分析优化方法在车型开发阶段指导整车...

以安装行李架后的某款SUV汽车模型为研究对象,基于协同优化算法,寻找最优的低阻低噪方案。先将降阻和降噪作为单独的2个子学科进行研究,分别寻找出影响气动阻力和气动噪声的关键因素,利用网格变形技术对行李架造型的关键部位进行参数化建立模型。然后通过CFD数值仿真模拟软件对选取的样本点进行计算,同时建立可靠的Kriging响应面模型。最后基于2个子学科的近似模型,构建协同优化模型寻找最优的低阻低噪方案并进行仿真验证分析。研究结果表明相较于原始汽车模型,单目标优化后的整车模型阻力与噪声分别降低了1.97%和17.99%;协同优化后的整车模型阻力与噪声分别降低了1.60%和14.92%,优化结果与仿真结果的误差分别为0.17%和3.67%,均在工程实际应用可接受误差范围内。

文章基于某纯电SUV车型,通过计算流体力学仿真与全尺寸气动声学风洞,研究了4种镂空尾翼的设计方案,利用表面敏感度仿真分析、Morphing网格变形技术、DOE主动寻优以及全细节油泥模型风洞测试等方法,对镂空尾翼进行减阻设计。结果表明,改进镂空尾翼的造型、大小以及扰流条等方案,均可有效降低整车气动阻力,减阻效果最大可达6.13%。

目的开展内嵌式蒙皮散热器对小型飞行器气动阻力影响研究,探明气动阻力产生的原因及影响因素。方法利用数值仿真技术,对气动阻力增大的诱因进行理论分析,分别研究蒙皮散热器引流口半径、导流口半径和翅片厚度等结构参数对飞行器气动阻力及散热性能的影响,进而平衡蒙皮散热器散热能力和飞行器气动阻力等设计指标。结果配置蒙皮散热器为电子设备提供热沉会导致小型飞行器气动阻力增大,原因是配置散热器诱导产生了额外的压差阻力和摩擦阻力。结论增大引流口、导流口半径可减小压差阻力,增加翅片厚度,则可减小摩擦阻力,进而减小飞行器气动阻力。增加翅片厚度,可使气动阻力减少20%以上,同时也会导致传热性能的显著降低,增大引流口、导流口半径则可在一定程度促进传热。

采用低雷诺数(Re)SSTk-ε模型和高雷诺数(Re)SSTk-ε模型两种方法来模拟类车体超车过程。分析了气动阻力系数、侧向力系数和倾覆力矩系统的变化规律,并对分析结果与相关的参考文献和试验结果进行,验证了数值模拟方法的有效性和可行性。

通过水槽的列车模型试验探讨列车气动阻力特性，讨论列车车型对气动阻力的影响，并得知流线型化的列车阻力系数可减少６３．２％．