考慮車輪滾動(dòng)的車輛外部流場(chǎng)分析及氣動(dòng)噪聲研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，汽車保有量不斷增加，汽車在高速行駛時(shí)的氣動(dòng)噪聲問(wèn)題逐漸凸顯。車輛噪聲不但影響人們的正常生活和工作，還會(huì)影響汽車的乘坐舒適性。汽車外流場(chǎng)是一種復(fù)雜的擾流流動(dòng)，車輪的滾動(dòng)使得汽車外流場(chǎng)更加復(fù)雜，其結(jié)果也將影響氣動(dòng)噪聲。因此，從保護(hù)環(huán)境和提高汽車的乘坐舒適性的角度出發(fā)，研究滾動(dòng)車輪的汽車外流場(chǎng)和氣動(dòng)噪聲很有意義。
　　隨著CFD技術(shù)的迅速發(fā)展，計(jì)算氣動(dòng)聲學(xué)為車輛氣動(dòng)噪聲的研究開(kāi)辟了新的途徑。計(jì)算氣動(dòng)聲學(xué)的核心是通

2、過(guò)數(shù)值計(jì)算方法求解相應(yīng)的方程，得到汽車車內(nèi)、近場(chǎng)以及遠(yuǎn)場(chǎng)的噪聲特性，為汽車降噪提供了依據(jù)。
　　車輛氣動(dòng)噪聲主要源于汽車外表面的壓力脈動(dòng)，因此研究車輛外部流場(chǎng)和車身表面脈動(dòng)壓力是研究氣動(dòng)噪聲的基礎(chǔ)。本文結(jié)合流體力學(xué)和氣動(dòng)聲學(xué)的相關(guān)理論，采用聲類比的方法對(duì)車輪在滾動(dòng)情形下汽車的外流場(chǎng)特性和氣動(dòng)噪聲特性進(jìn)行了仿真研究。
　　首先本文以某型轎車為基礎(chǔ)，建立了包含后視鏡、車輪結(jié)構(gòu)等的外流場(chǎng)分析模型，通過(guò)Fluent軟件對(duì)汽車外流場(chǎng)進(jìn)

3、行模擬計(jì)算。計(jì)算過(guò)程中先進(jìn)行穩(wěn)態(tài)計(jì)算，得到壓力云圖和速度矢量圖等，并對(duì)它們進(jìn)行定向分析。然后對(duì)比了車輪在滾動(dòng)和靜止情況下的汽車外流場(chǎng)特性以及輪腔和車外遠(yuǎn)場(chǎng)的噪聲情況，仿真結(jié)果表明：車輪的滾動(dòng)使得汽車氣動(dòng)力和氣動(dòng)噪聲增大，同時(shí)影響輪腔處、車身尾部以及車身底部的外流場(chǎng)特性等，穩(wěn)態(tài)計(jì)算的結(jié)果為車身的噪聲源分析提供基礎(chǔ)。然后采用大渦模擬的方法進(jìn)行瞬態(tài)計(jì)算，考慮到車輪滾動(dòng)的重要性，這里將車輪設(shè)置為滾動(dòng)狀態(tài)，在后視鏡處、側(cè)窗處、輪腔處以及車外遠(yuǎn)場(chǎng)設(shè)