摘要使用Gambit构建不同造型的汽车模型，划分网格，通过Fluent计算得出不同车速下汽车外流场，使用Tecplot处理数据，进行流场分析。研究分析汽车行驶过程外流场中压力场的变化，计算得出不同车型以相同速度在同种环境中匀速运动时的阻力系数。模拟结果表明汽车尾部由于与地面间气流的干扰和粘滞作用出现两个拖拽涡，这两个漩涡导致汽车尾部的压力受到很大影响。汽车外形影响汽车外流场变化，斜背式汽车尾部倾斜平缓，使围绕车身的气流变平顺，增强汽车气动特性，减小汽车阻力系数，产生少量涡流。在汽车尾部为斜背式的基础上增加尾翼可使升力减小，增强汽车稳定性和平稳性。61036
毕业论文关键词  Fluent   汽车外流场  阻力系数  漩涡
Title         Numerical simulation of flow field  round  car based on Fluent 
Abstract Using Gambit to build different shapes of car models and then mesh them. Calculating the flow field in different vehicle speed by Fluent, and use Tecplot to process data and analyze flow field. The change of cars’ pressure field in the external flow field is researched and analyzed. Resistance coefficient is generalized by driving different car models at the same speed in the same environment. Simulation results show that because of the interference and viscousness that caused by flow between the ground and the  rear of car,  two drag vortices  appear and greatly affect the pressure to  cars’ trail.  Cars’  shapes  affect vehicle flow field.  Like hatchback cars, the gently tilted rears make airflow surrounding the car body smooth. It  enhances  the aerodynamic characteristics, reduces  the drag coefficient of cars and the number of vortices. Adding empennages to hatchback  cars’  rear  will  reduce  lift  force,  and  enhance vehicle stability and smoothness. 
 Keywords  Fluent  external flow field  resistance coefficient  vortices    

目次

1引言1

1.1课题背景....1

1.2汽车外形及流场研究现状.1

1.3CFD简介...3

1.4主要工作....4

2汽车数学模型建立.5

2.1汽车物理模型.5

2.2汽车外流场多维流动控制方程...6

2.2.1质量守恒定律...7

2.2.2动量守恒定律...7

2.2.3汽车外流场湍流模型.8

3汽车外流场数值计算方法...11

3.1有限体积法....11

3.2二阶迎风差分格式..11

3.3流场计算的SIMPLE算法...12

3.3.1速度修正方程.13

3.3.2压力修正方程.14

4汽车外流场模拟与分析.16

4.1建模16

4.1.1计算域的确定.16

4.1.2模型假定....16

4.1.3网格划分及生成..17

4.1.4边界类型的确定..18

4.1.5计算模型选择.19

4.2计算结果分析....19

4.3模型优化与结果分析..24

结论27

致谢28

参考文献29
1   引言 使用计算机将 CFD 应用于汽车空气动力学的研究，在计算机上模拟吹风，模仿风洞实验的条件，利用CFD进行数值分析和计算，模拟汽车外流场的空气动力特性，为设计得到优良的汽车外部造型提供科学指导和依据。
1.1   课题背景 汽车行驶时与空气互相干扰，汽车的空气动力特性将直接影响汽车的燃料经济性、动力性、操纵稳定性、安全性和舒适性[1]。汽车行驶时的气动阻力与车速的平方成正比例，汽车克服气动阻力所使用的燃料和消耗的功率随车速的三次方快速增加。车身周围的空气流场间在汽车高速行驶或超车时会产生强烈的气动干扰，这不但危及汽车的操纵稳定性和行车安全，而且严重影响汽车的气动特性[2]。汽车的车身大小和比例确定后即可确定汽车的迎风面积， 可通过研究空气动力学以尽可能地降低汽车的风阻系数，对汽车的外形进行设计，数值模拟汽车外流场,从而降低汽车的气动阻力，进一步对汽车的形状进行合理的优化[3]。 当前可用功率平衡法源]自=751-·论~文"网·www.751com.cn/ 、风洞试验法和数值计算法测试汽车气动阻力系数。汽车空气动力学数值计算随着计算机的进步和湍流理论的发展逐步得以实现，数值计算具有效率高、成本低、应用范围广等优点[4]。 一般汽车的行驶速度不会超过150m/s,此时空气属于不可压缩流体的范围，故汽车外流场可以认为是三维定常不可压缩粘性流动[5]。 基于Fluent汽车周围流场的数值模拟:http://www.751com.cn/zidonghua/lunwen_66642.html