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轿车车身外流场模拟及局部优化分析
来源:汽车与驾驶维修  作者:佚名  2018-09-10 08:22:20

    2.2模拟结果提示的可改进局部
    2.2.1发动机罩曲率,发动机罩与前窗夹角
    如图6所示,在发动机舱盖与前风挡交界处及前风挡上,Cf很低。气流从发动机舱盖非常前端起就发生了分离现象,此时可以考虑优化发动机舱盖前端的三维曲率,发动机舱盖凸起形状,发动机舱盖的侧面形状,去改进发动机舱盖上的Cf。气流在经过凹角后会再附着在前风挡上,为减小分离区应尽量减小发动机舱盖与前风挡间的夹角,使分离线与再附着线尽量接近。重点考虑增大发动机舱盖倾角和减小前风挡倾角,减小凹角处的涡流团,进而改进CD。

    2.2.2前轮轮罩与档板
    如图7所示,车头正中间的正压区很适合开进气口格栅,左右两边的凹槽造型使得此区域的气流流速受阻,静压接近1。车轮轮罩的楔形设计没有完整遮挡住车轮迎风面,使得气流直接冲击前轮,产生涡流,从而损失额外的湍动能。可以考虑装置挡板或修改前脸正面锥度和轮罩设计,尽量从正面包裹遮挡前轮,引导气流从侧面流过。

    2.2.3后轮档板与排气管挡板
    如图8所示,在底部外排气管布置区域和后轮迎风面上,Cf很低,气流发生了分离现象。可以考虑装置后轮挡板和排气管挡板来阻止气流直接冲击车底凹凸件,增大车底的气流流速,进而控制车底的负压,将会有利于操纵稳定性的改善。同时由于减少了气流与车底粗糙表面的摩擦,降低了摩擦阻力。

    .2.4前保下缘曲率半径和位置
    如图9所示,气流在前保下缘和侧面分离后直接冲击了前轮,且保险杠两端边缘处有大面积的气流分离现象。可以考虑增大前保险杠下缘的曲率半径和调整其Y方向的位置来优化局部流场。

    2.2.5底盘平整度
    底盘上各种突起和外露部件级台阶设计,都会带来气流的分离和湍动能损失。可以通过对底盘部件外壳的光顺,安装空气动力学附件引导气流快速通过,避免气流与底部部件碰撞产生局部小涡,降低湍动能损失和减小摩擦阻力,从而到达降低CD和C的目的。安装发动机底部护板、传动轴底部护板、前后轮气坝和尾部气流扩散器等,都有助于提高地盘整体的平整度。
    2.2.6后视镜
    如图10所示,气流从后视镜的外端和内端通过,在后视镜后方汇聚成两个比较大的涡流,产生额外的湍动能损失。研究结果显示,可以调整后视镜与车身的水平距离D,及内外两个切面的角度a1和02去改进这两个涡流(图11)。另外把后视镜脚做成类似“机翼”的角度和形状对降低C。值也很有好处。



    2.2.7后风档车顶扰流板
    为了纠正目前半载行驶状态下CL为负的情况(一旦速度上升,就产生向上的升力),在后风窗上加装一个车顶扰流板是重中之重。
    2.2.8后风档侧面导流板
    后风挡D柱处有大面积的分离气团,加装一个侧面导流板,把车顶扰流板和D柱连接起来,即可改善局部流场。
 

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