汽車車身塵土污染數(shù)值仿真與控制研究.pdf

1、汽車行駛過程中塵土飛揚(yáng)，塵土在汽車外流場(chǎng)空氣作用下污染車身。由于塵土污染車身弱化了汽車的美觀性，車輛高速行駛時(shí)模糊視野威脅駕駛安全，已經(jīng)成為不可忽視的問題。汽車車身塵土污染問題屬于汽車空氣動(dòng)力學(xué)研究范疇，由于國(guó)內(nèi)大部分汽車企業(yè)對(duì)于汽車空氣動(dòng)力學(xué)的研究起步較晚，目前主要是針對(duì)汽車氣動(dòng)性能方面的改進(jìn)研究，而對(duì)于汽車塵土研究較少。因此，文中以轎車為研究對(duì)象，分析汽車塵土污染產(chǎn)生機(jī)理，探索不同尾部對(duì)車身塵土污染的影響規(guī)律并優(yōu)化尾部，提出轎車抑塵

2、措施并進(jìn)行抑塵分析，以此來指導(dǎo)汽車車身整體造型設(shè)計(jì)具有重要指導(dǎo)意義。本文的研究?jī)?nèi)容如下：
　　1）首先對(duì)汽車車身周圍的塵土顆粒進(jìn)行了受力分析，主要考慮重力、空氣曳力和其他次升力對(duì)塵土顆粒的作用，建立計(jì)算塵土運(yùn)動(dòng)軌跡的顆粒物擴(kuò)散模型，為后續(xù)仿真奠定基礎(chǔ)。
　　2）以轎車為研究對(duì)象，相對(duì)空氣濕度為70％，塵土主要來源于地面，揚(yáng)塵量根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算獲得，利用離散相模型DPM計(jì)算得到汽車外流場(chǎng)和車身塵土沉積分布。通過與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比，

3、氣動(dòng)力計(jì)算的誤差在5％范圍以內(nèi)，而且塵土分布與實(shí)驗(yàn)對(duì)比，塵土仿真方案可行；通過外流場(chǎng)分析得到汽車塵土污染產(chǎn)生機(jī)理：輪腔及車底塵土向外拋灑直接沖擊車身側(cè)壁，來自車底及側(cè)壁塵土在尾部形成回旋渦流向尾部區(qū)域。
　　3）探索不同尾部對(duì)車身塵土的影響規(guī)律。研究直背車、快背車和階梯背車3種經(jīng)典轎車車型車身塵土沉積，得出快背車尾部污染最小，階梯背車尾部污染最嚴(yán)重；然后通過近似代理模型優(yōu)化尾部，得出離去角16°和后風(fēng)窗角度64°時(shí)尾部污染最小。<