基于Fluent的電動(dòng)汽車車身氣動(dòng)造型優(yōu)化設(shè)計(jì)研究.pdf

1、近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，汽車的需求量也在持續(xù)增長。面對國外品牌汽車的競爭，我國民族品牌汽車需要通過提高自身的設(shè)計(jì)水平和自主開發(fā)能力來增強(qiáng)競爭力，其中車身造型設(shè)計(jì)是汽車設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。另外，隨著環(huán)保和能源問題的日益突出，電動(dòng)汽車以其零排放、低噪聲等優(yōu)點(diǎn)逐漸成為汽車工業(yè)的發(fā)展方向，但到目前為止，電動(dòng)汽車的核心——電池、電機(jī)及其控制等關(guān)鍵技術(shù)還沒有取得有效地突破，導(dǎo)致續(xù)駛里程不足，大大制約了電動(dòng)汽車的發(fā)展與普及。由于汽車的氣動(dòng)特性對汽車的

2、動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和操縱性等有直接影響，因此設(shè)計(jì)空氣動(dòng)力特性良好的電動(dòng)汽車，可以直接延長電池的使用時(shí)間，提高續(xù)駛里程。
　　 本文根據(jù)汽車空氣動(dòng)力學(xué)和計(jì)算流體力學(xué)的理論方法，以某電動(dòng)汽車生產(chǎn)廠商的TM-12型微型電動(dòng)汽車為研究對象，圍繞車身造型設(shè)計(jì)、車身外流場數(shù)值模擬展開研究，對該車進(jìn)行氣動(dòng)造型設(shè)計(jì)，利用Fluent軟件對造型進(jìn)行空氣動(dòng)力學(xué)分析，并基于分析結(jié)果對造型進(jìn)行局部氣動(dòng)優(yōu)化，以期對電動(dòng)汽車車身的空氣動(dòng)力學(xué)造型設(shè)計(jì)提供一些幫助

3、。
　　 首先，根據(jù)駕駛員的視野性及操作舒適性要求，進(jìn)行了車身總布置設(shè)計(jì)，確定車身設(shè)計(jì)中的硬點(diǎn)位置。根據(jù)汽車空氣動(dòng)力學(xué)理論，合理確定造型參數(shù)，對電動(dòng)汽車車身進(jìn)行初步的氣動(dòng)造型設(shè)計(jì)，按照確定好的總成輪廓，繪制構(gòu)思草圖并在Alias軟件中構(gòu)建三維車身數(shù)字模型，并應(yīng)用快速成型的方法獲得轎車的實(shí)物模型。
　　 其次，對構(gòu)建好的車身數(shù)字模型進(jìn)行適當(dāng)簡化，確定計(jì)算域，并對計(jì)算區(qū)域劃分網(wǎng)格。將網(wǎng)格文件導(dǎo)入Fluent軟件，設(shè)置好邊界條

4、件和相關(guān)計(jì)算參數(shù)后進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算。將所得的模擬結(jié)果導(dǎo)入TECPLOT軟件，輸出車身外流場的速度矢量圖、壓力分布圖和車身周圍的三維流線圖，對車身外流場特性進(jìn)行分析，計(jì)算出模型的氣動(dòng)阻力系數(shù)及氣動(dòng)升力系數(shù)，從而驗(yàn)證了模型良好的空氣動(dòng)力性能，同時(shí)分析還存在的一些問題。
　　 最后，針對造型存在的氣動(dòng)特性問題，對原模型進(jìn)行了局部改進(jìn)，并對改進(jìn)后的模型進(jìn)行了外流場的數(shù)值模擬，計(jì)算得到它的氣動(dòng)阻力系數(shù)及氣動(dòng)升力系數(shù)，并與原模型的計(jì)算結(jié)果進(jìn)