汽車發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)流的模擬研究.pdf

1、本文針對某款轎車，利用CATIA軟件建立了某轎車1:1模型，利用前處理軟件Gambit生成計(jì)算區(qū)域網(wǎng)格、設(shè)置邊界條件，利用FLUENT軟件進(jìn)行仿真計(jì)算，利用FLUENT和Tecplot對計(jì)算結(jié)果進(jìn)行后處理。計(jì)算中采用RNG湍流模型，控制界面的物理量應(yīng)用二階迎風(fēng)差分格式獲得，并運(yùn)用SIMPLEC壓力修正法進(jìn)行迭代。本論文主要工作如下：
　　 (1)通過對比分析汽車前端兩種形式的進(jìn)風(fēng)口和發(fā)動(dòng)機(jī)艙上方增加出風(fēng)口三種情況，得出如下結(jié)論：

2、汽車前端只有一個(gè)進(jìn)風(fēng)口的情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)迎風(fēng)面的高壓區(qū)偏上，并且高壓區(qū)的壓力明顯低于增加輔助進(jìn)風(fēng)口的情況；在只有一個(gè)進(jìn)風(fēng)口、增加輔助進(jìn)風(fēng)口和增加輔助進(jìn)風(fēng)口與出風(fēng)口這三種情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)上方區(qū)域的氣流流速是逐漸增加的趨勢；比較三種情況下仿真得出的發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)散熱所需的冷卻空氣量與實(shí)際所需要的空氣量，汽車前端只有一個(gè)進(jìn)風(fēng)口的情況不能滿足發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)的散熱需求，而其余兩種情況下能夠滿足散熱需求；不同進(jìn)出風(fēng)口方式對汽車的動(dòng)力特性有很大影響：增加輔助

3、進(jìn)風(fēng)口的模型，空氣阻力大于只有一個(gè)進(jìn)風(fēng)口模型的情況；發(fā)動(dòng)機(jī)艙上方增加出風(fēng)口的模型，空氣升力明顯小于沒增加出風(fēng)口模型的情況。
　　 (2)利用改進(jìn)的車型模擬汽車靜止和5m/s、10m/s、15m/s、20m/s不同車速的情況，研究車速對發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)流場的影響。通過分析y=500mm截面處的壓力，汽車靜止時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)迎風(fēng)面的高壓區(qū)偏右，隨著車速的提高，發(fā)動(dòng)機(jī)迎風(fēng)面的高壓區(qū)向中心移動(dòng)，由于從進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入的正面氣流與風(fēng)扇產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)氣流的相互影

4、響，又在發(fā)動(dòng)機(jī)迎風(fēng)面兩側(cè)產(chǎn)生兩個(gè)高壓區(qū)。另外，當(dāng)汽車靜止時(shí)，從發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)排出的氣流是從艙底向各個(gè)方向散出；當(dāng)汽車行駛時(shí)，排出氣流是流向車底后方的，并且隨著車速提高，向車底后方排出的氣流越多。
　　 (3)利用FLUENT中的移動(dòng)壁面邊界條件模擬汽車的地面效應(yīng)。計(jì)算中采用RNG湍流模型，控制界面的物理量應(yīng)用二階迎風(fēng)差分格式獲得，并運(yùn)用SIMPLEC壓力修正法進(jìn)行迭代，分別計(jì)算了含有地面效應(yīng)和不含地面效應(yīng)的兩個(gè)模型，計(jì)算結(jié)果包括發(fā)動(dòng)