轿车尾部造型对尾流结构影响的数值模拟研究(cfd)本科论文.docVIP

编号 毕业设计（论文） 题目 轿车尾部造型对尾流结构影响的 数值模拟研究 二级学院 重庆汽车学院 专 业 车辆工程 班 级 车辆二班 学生姓名 学号 指导教师 评阅教师 时 间 目录 摘要 I Abstract II 1绪论 1 1.1 本课题研究的目地及意义 1 1.2 汽车空气动力学概述 1 1.2.1什么是汽车空气动力学 1 1.2.2汽车空气动力学的发展 1 1.2.3汽车空气动力特性 3 1.2.4汽车空气动力学的研究方法 3 1.2.5数值模拟法的优缺点 4 1.2.5数值模拟和试验方法的关系 5 1.3小结 5 2 汽车的绕流特性与数值模拟的理论基础 5 2.1 汽车的绕流场 5 2.1.1 汽车的外部流 5 2.1.2 汽车的内部流 6 2.2 汽车外流场的特点 7 2.3 汽车流场数值模拟的基本方程 8 2.3.1 流体运动的基础方程 8 2.3.2 湍流的基本方程 10 2.4 湍流的数值模拟方法 12 2.5 Reynolds 平均法 12 2.6 涡粘模型 13 2.6.1 零方程模型 13 2.6.2 一方程模型 13 2.6.3 标准k-ε模型 13 2.6.4 RNG k-ε模型 14 2.7 汽车外流场计算湍流模型的选取 15 2.8小结 15 3 计算流体力学在空气动力学上的应用 15 3.1 计算流体力学的简介 15 3.2 计算流体力学的特点 16 3.3 CFD软件及分析过程 16 3.3.1 CFD软件 16 3.3.2 CFD分析过程 17 3.4 小结 18 4 轿车尾部造型对尾流结构的数值模拟研究 18 4.1 轿车模型的选取 18 4.2 轿车模型的建立 20 4.2.1 CATIA简介 20 4.2.2 轿车模型的建立 20 4.3 轿车计算域的确定 23 4.3.1 轿车内部计算域的确定 23 4.3.2 轿车外部计算域的确定 24 4.4 网格的生成 25 4.4.1 ICEM CFD软件介绍 26 4.4.2 网格划分的步骤 26 4.4.2.1 快背式轿车模型的网格划分 26 4.4.2.2 直背式轿车模型的网格划分 30 4.5 使用FLUENT进行数值模拟运算 30 4.5.1 FLUENT简介 30 4.5.2 导入FLUENT 31 4.5.3 设定湍流模型 32 4.5.4 边界条件的设置 33 4.5.5 选择离散方程 34 4.5.6 设定迭代参数并进行计算 34 4.5.7 解出模型的气动力系数 35 4.5.8 计算结果记录 37 4.5.9 车身表面压力分布 37 4.6 对数值模拟结果进行后处理与分析 39 4.6.1 Tecplot 360简介 39 4.6.2 轿车三维流场静压力 39 4.6.3 轿车三维流场动压力 42 4.6.4 三维流场速度分布 45 4.7 小结 53 5 与阶背式轿车尾流结构的对比分析 54 5.1 与阶背式轿车尾流结构的数值模拟分析对比 54 5.2 从车身表面静压力的比较 54 5.3 从汽车流场的动压力的比较 55 5.4 从外流场的速度场比较 56 5.5 尾部涡流的比较 57 5.6 小结 58 6 总结与展望 58 6.1 总结 58 6.2 展望 59 7 致谢 59 参考文献 59  摘要 本文详细介绍对轿车的尾部造型进行了尾流结构的三维仿真计算整个过程。通过对计算结果的分析，得知汽车尾流结构的流场特性。并且通过对不同尾部造型轿车的流场特性尤其是尾流结构进行初步分析，观察分析轿车不同的尾部造型对流场特性尤其是尾流结构的影响 首先，在CATIA软件中对简化的汽车模型以阶背式为基础建立快背式和直背式轿车的三维模型，并确定其计算域。然后将建立的模型导入ICEM CFD软件中对汽车表面和计算域划分网格，其总体网格方案为六面体，四面体和三棱柱的混合网格方案。当网格生成完，并且网格质量达到