基于Fluent的電動汽車車身氣動造型優(yōu)化設(shè)計研究.pdf

1、近年來，隨著我國經(jīng)濟的持續(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)計水平和自主開發(fā)能力來增強競爭力，其中車身造型設(shè)計是汽車設(shè)計的重點。另外，隨著環(huán)保和能源問題的日益突出，電動汽車以其零排放、低噪聲等優(yōu)點逐漸成為汽車工業(yè)的發(fā)展方向，但到目前為止，電動汽車的核心——電池、電機及其控制等關(guān)鍵技術(shù)還沒有取得有效地突破，導致續(xù)駛里程不足，大大制約了電動汽車的發(fā)展與普及。由于汽車的氣動特性對汽車的

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

3、。
　　 首先，根據(jù)駕駛員的視野性及操作舒適性要求，進行了車身總布置設(shè)計，確定車身設(shè)計中的硬點位置。根據(jù)汽車空氣動力學理論，合理確定造型參數(shù)，對電動汽車車身進行初步的氣動造型設(shè)計，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物模型。
　　 其次，對構(gòu)建好的車身數(shù)字模型進行適當簡化，確定計算域，并對計算區(qū)域劃分網(wǎng)格。將網(wǎng)格文件導入Fluent軟件，設(shè)置好邊界條

4、件和相關(guān)計算參數(shù)后進行數(shù)值模擬計算。將所得的模擬結(jié)果導入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行分析，計算出模型的氣動阻力系數(shù)及氣動升力系數(shù)，從而驗證了模型良好的空氣動力性能，同時分析還存在的一些問題。
　　 最后，針對造型存在的氣動特性問題，對原模型進行了局部改進，并對改進后的模型進行了外流場的數(shù)值模擬，計算得到它的氣動阻力系數(shù)及氣動升力系數(shù)，并與原模型的計算結(jié)果進