带有减阻增稳仿生结构的车辆空气动力学特性仿真研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com汽车工程2015年(第37卷)第12期AutomotiveEngineering2015(Vo1.37)No.1220l5234带有减阻增稳仿生结构的车辆空气动力学特性仿真研究冰倪捷,刘志强,胡国梁‘,范秦寅(1.江苏大学汽车与交通工程学院,镇江212013;2.大阪大学工学部,日本大阪5650871)[摘要]本文中采用CFD数值模拟的方法,研究仿生结构对某轿车空气动力学特性的影响。先对原车进行不同行驶速度下风阻系数的仿真计算,并通过风洞试验来验证数值模拟的有效性。再在原车的尾部加装扰流板和采用非光滑棱纹仿生结构,并进行不同行驶速度下的车辆气动特

2、性仿真。结果表明,棱纹形态的仿生表面能够延迟气流分离,较好地梳理了尾部气流;在高速行驶时,采用带有扰流板和棱纹仿生结构有显著的减阻增稳效果,最大减阻率为2.59%,升力系数下降幅度在55%以上。关键词:车辆;空气动力学特性;工程仿生;减阻增稳;计算流体力学ASimulationStudyontheAerodynamicCharacteristicsofaVehiclewithBiomimeticStructureforDragReductionandStabilityEnhancementNiJie,LiuZhiqiang,HuGuoliang&FanQinyin1.Schoolo

3、fAutomobileandcEngineering,JiangsuUniversity,Zhenjiang2120132.SchoolofEngineering,OsakaUniversity,Osaka5650871[Abstract]TheeffectsofbionicstructureontheaerodynamicscharacteristicsofacararestudiedbyCFDnumericalsimulationinthispaper.Firstlyasimulationontheaerodynamicdragcoeficientoforiginalcaris

4、conduc—tedunderdifferentdrivingspeeds,withitseffectivenessverifiedbywindtunneltest.Thenaspoilerisaddedandanunsmoothbiomimeticridgestructureisadoptedontherearendsurfaceofthecarwithasimulationonitsaerodynam-iccharacteristicsperformed.Theresultsshowthattheridge—shapedbionicsurfacecandelaythesepar

5、ationofair—flow,bettercardingitswakeflow.Theadoptionofspoilerandbionicridgestructureproducesasignificanteffectofdragreductionandstabilityenhancementinhighspeeddriving,withadragreductionrateupto2.59%andanover55%dropinliftcoeficient.Keywords:vehicle;aerodynamicscharacteristics;engineeringbionics

6、;dragreductionandstabilityen-hancement;CFD经济性提高约7%。因此,在“节能减排”的国家号日IJ舌召和现实需求下,提出行之有效的车辆减阻增稳方法,显得尤为迫切和重要。车辆空气动力学特性直接影响着其经济性、动生物界普遍存在的非光滑的表面形态通过控制力性和行驶稳定性。大量研究发现,车辆在高边界层改变物体表面流场,从而具有减阻功能J。速行驶时,发动机输出的有效功中,大约有60%用同时,通过对鱼类游动方式的研究发现,鱼类中央来克服空气阻力,空气阻力系数每降低10%,燃油鳍/对鳍的运动可以调整自身运动形态,对流经身体教育部高等学校博士学科点专项科研基金

7、(20113227110014)和江苏省普通高校研究生科研创新计划项目(CXLX12—0657)资助。原稿收到日期为2014年4月24日,修改稿收到Et期为2014年7月3日。学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com·l394·汽车工程2015年(第37卷)第l2期55%~70%。因而,在高速行驶时,后轮附着力显著工程技术大学学报.2009(3).[2]傅立敏.汽车

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