国家自然科学基金(51375155)
- 作品数：18 被引量：85H指数：7
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- MIRA阶梯背模型尾部非光滑表面优化设计方法被引量：6
- 2015年
- 为探索车身非光滑表面特征参数的优化设计方法,在MIRA阶梯背模型尾部分别布置凹坑型、凸包型和沟槽型非光滑表面,进行计算仿真和风洞模型试验对比分析不同非光滑单元的减阻效果。以非光滑单元体间距与高度为设计变量,以模型气动阻力系数为优化目标,采用拉丁超抽样方法进行样本设计,建立Kringing近似模型并检验拟合精度,运用NSGA-II遗传优化算法分别对凹坑型、凸包型和沟槽型非光滑表面特征参数进行优化。对比优化前后流场参数,分析车身非光滑表面减阻的机理。仿真结果和风洞试验数据表明优化后的凹坑、凸包及沟槽型非光滑表面模型的气动阻力均进一步减小,减阻率分别达到6.92%、4.03%、4.24%,减阻效果明显。
- 杨易刘政谷正气黄剑锋蔡圣康
- 关键词：车身非光滑表面参数优化
- 车尾造型对凹坑型非光滑车身气动减阻的影响被引量：5
- 2015年
- 将凹坑型非光滑表面布置在MIRA直背式、斜背式、阶梯背式3种模型的尾部,分析了3种不同车型的尾流结构,研究不同的汽车尾部造型对非光滑车身气动减阻的影响。通过对模型外部流场的数值计算,比较光滑模型和非光滑模型尾部流场、压力、湍动能等参数,对比不同尾部造型非光滑表面流场差异,分析非光滑表面气动减阻的机理,解释不同车尾造型减阻率差异的原因,为进一步研究车身非光滑表面气动减阻效果提供理论依据。
- 杨易聂云徐永康谷正气范光辉
- 关键词：非光滑表面尾流结构
- 抽吸系统对汽车风洞试验的影响及优化被引量：8
- 2015年
- 为了通过优化风洞抽吸系统参数来改善抽吸效果从而提高汽车模型风洞流场品质,利用风洞试验数据与计算流体动力学仿真方法建立抽吸系统的Kriging近似模型,采用非支配排序遗传算法对抽吸系统参数进行多目标优化,对比分析参数优化前后抽吸系统对MIRA阶梯背模型风洞试验结果所造成的影响,从风洞附面层厚度、模型尾流结构、模型外部压力的变化3个方面探讨了抽吸参数差异引起流场变化的物理机制。结果表明:参数优化后风洞抽吸系统的抽吸效果得到增强,地面附面层厚度减小导致模型底部气流速度增大,尾部负压区增大导致阻力增大,底部前端负压区增大和行李舱盖上方正压区增大导致升力减小。
- 杨易蔡圣康徐永康刘政黄剑锋
- 关键词：汽车工程风洞试验参数优化边界层仿真
- 尾部扩散器对某跑车气动性能的影响被引量：2
- 2015年
- 以某跑车模型为研究对象,探讨尾部小型扩散器对于车身气动性能的影响。在初始模型的基础上,进行CFD(Computational Fluid Dynamics)数值模拟计算,并对比风洞试验数据,验证仿真的可靠性。对初始模型的扩散器进行改进设计,加大扩散器的工作区域,研究其对于气动力的影响,并将改进后的扩散器与带有仿生凹坑型非光滑扰流器结合起来,通过数值模拟方法,得出压力和速度等流场参数,比较不同形式的扩散器对于气动性能的改进效果,分析气动力改善的原因。结果表明:通过对扩散器与非光滑扰流器的优化组合,能有效地提高气动负升力,减小气动阻力,达到了调谐车辆气动升力与气动阻力之间的耦合关系的目的。
- 杨易徐永康聂云沈夏威
- 关键词：扰流器气动升力
- 尾部非光滑表面对于不同车型的气动特性分析被引量：3
- 2015年
- 将凹坑型非光滑表面布置在不同车型的尾部,研究其对气动阻力的影响。通过数值计算方法,得出不同车型的气动阻力值,并对比试验结果验证其可靠性。同时模拟出3种不同车型的尾部流场、压力等参数,并对比分析光滑模型与非光滑模型之间的参数差异,分析尾部非光滑车表减阻的机理。研究表明:尾部非光滑表面对于不同车型均有一定程度的减阻效果。
- 杨易聂云徐永康范光辉伍奕桦
- 关键词：气动阻力尾部流场
- 基于AFS与DYC的车辆侧风稳定性控制研究被引量：7
- 2014年
- 为了研究提高高速车辆侧风稳定性的主动控制方法,建立了考虑侧风作用下的车辆八自由度非线性动力学模型,采用基于分段线性轮胎特性二自由度模型作为参考模型,分别设计了多柔性PID主动前轮转向(AFS)和LQR最优控制直接横摆力矩控制(DYC),对比分析了在两种典型工况下,两种不同主动控制方法对高速车辆侧风稳定性的控制效果.研究结果表明:侧风直线行驶工况下DYC操作性、稳定性、轨迹保持能力方面均优于AFS,纵向动力学性能方面AFS优于DYC;侧风前轮转角正弦输入工况下AFS与DYC在操作性、稳定性、轨迹保持能力方面差别不大,纵向动力学性能方面AFS明显优于DYC.
- 杨易秦小飞徐永康聂云
- 关键词：直接横摆力矩控制主动前轮转向
- 基于非光滑表面与涡流干扰的车身气动减阻方法被引量：9
- 2016年
- 探讨了将表面非光滑形态结构减阻思想与流场主动控制相结合的车身气动减阻方法。将凹坑型非光滑表面布置在MIRA直背式模型的尾部,并在非光滑形态模型的基础上,在凹坑阵中加装喷射速度可变的涡流发生器来控制模型的尾部气流,改善尾涡结构。通过对光滑、非光滑、非光滑加涡流喷射三种模型的三维流场数值模拟,得到不同尾部形态模型的气流速度、压力以及湍动能等参数,对比不同风速下不同模型气动阻力系数的差异以及不同喷射速度下的减阻效果,分析模型尾部流场参数的变化,阐述了非光滑形态车身气动减阻机理以及涡流喷射扰动效应。研究结果表明:通过对非光滑形态被动减阻与涡流喷射主动减阻的优化组合,能有效地减少不同风速下直背式MIRA模型的气动阻力。
- 杨易郑萌黄剑锋聂云
- 关键词：涡流发生器
- 真空管道车辆活塞风的气动特性与变化规律被引量：3
- 2020年
- 活塞风是真空管道运输内流场的主要气动特征,掌握活塞风的基本特征和变化规律,是合理有效控制管道流场的基础.文中采用计算流体力学方法,结合动网格技术,分析、探讨了活塞风的产生机理,气动特性和真空度、阻塞比、行车速度等作用条件对活塞风的影响.研究发现管道中的空气在车辆行驶过程中会被压缩、膨胀,产生压缩波和膨胀波并对车辆的行车阻力产生影响;通过不同真空度、阻塞比和行车速度的系列组合计算,发现车辆的行车阻力会随着阻塞比的增大、压强的上升、速度的提高而变大,当速度提高到一个阈值时,车辆行车阻力的上升开始变缓.
- 杨易强光林彭旭
- 关键词：真空管道运输活塞风计算流体力学
- 非定常来流对汽车气动升力瞬态特性的影响被引量：4
- 2014年
- 采用大涡模拟与风洞试验相结合的方法,研究了非定常来流下汽车气动升力瞬态特性的变化规律,分析了来流速度脉动频率对气动升力的影响,讨论了对气动特性产生影响的物理机制。模拟计算结果表明:来流速度的脉动频率对升力系数有很大影响;来流以短周期脉动时,升力系数近似呈正弦规律变化;来流以长周期脉动时,升力系数先增大后减小,随后趋于平稳振荡。研究结果表明:尾部流场结构在很大程度上影响气动升力的大小和方向,速度脉动变化引起上下部压差变化进而导致升力变化。
- 杨易徐永康聂云范光辉伍奕桦
- 关键词：汽车外流场气动升力瞬态特性
- 基于气动升力的汽车底部流场改进被引量：8
- 2013年
- 对复杂车身底部流动特性进行分析和改进,以达到降低车身阻力和提高车辆行驶稳定性的目的,以某轿车模型为研究对象,对汽车底部外形进行增加密封盖板、凸唇状扰流板以及布置凹坑型非光滑表面等组合改型设计,研究改进设计对汽车空气动力特性的影响,并对产生影响的原因进行分析。模拟计算结果表明:通过组合改进设计,增大底部气流速度,改善底部气流分布形式,在凹坑底部形成类似球形的小涡,将气固表面滑动摩擦阻力转化为滚动摩擦阻力。气动升力系数减小73.8%,气动阻力系数减小7.4%,达到了既大幅降低升力系数又减小阻力系数的目的,可为汽车底部外形设计和改型提供参考。
- 杨易徐永康沈夏威谷正气
- 关键词：车身气动升力气动阻力
