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基于CFD的三种轿车模型外流场仿真及气动性能比较武浩浩【摘要】建立直背式、快背式和折背式轿车的简化模型,导入Fluent前期处理软件GAMBIT,在GAMBIT中建立汽车绕流场的三维物理模型。
用结构化网格对简化的汽车模型外流场划分网格,在计算流体力学软件FLUENT中采用N-S方程及SIMPLE算法求解阻力和力矩。
模拟出相同速度下三种轿车模型的气动压力场和速度场,计算出气动阻力系数、升力系数及阻力矩系数。
并通过车尾空气流态的模拟,对三种车身空气绕流的空气动力特性进行了研究。
通过比较,解释了这三种车身造型与气动力特性,及气动力特性与汽车性能的关系,为轿车车型产出比的决策及汽车造型优化设计提供参考。
【期刊名称】《管理工程师》【年(卷),期】2011(000)004【总页数】4页(P49-51,66)【关键词】轿车模型;压差阻力;CFD【作者】武浩浩【作者单位】中国矿业大学机电工程学院【正文语种】中文【中图分类】U469.11一、引言国际油价的不断飙升和环境对低碳的要求以及国内汽车行业竞争的日益加剧，提高燃油利用率成了汽车制造业越来越重视的问题。
而汽车在高速行驶时燃油利用率的高低，有很大一部分取决于车身造型的空气动力学特性.现代汽车按美国环保署(EPA)城市/高速公路混合循环的平均能耗分解数据显示，汽车驱动轮有效机械能约53%被用来克服风阻，47%用来克服其他阻力。
在风阻中，有85%左右为压差阻力，其余为空气与车身摩擦产生的阻力。
压差阻力中，汽车尾流占至少90%。
另外车身造型的空气动力学特性还会影响汽车的美观和清洁。
因此，通过研究汽车外流场压力分布求得阻力系数，再进行比较得出几种轿车的空气动力特性，可以使用户对轿车的选购趋于理性，也可以为制造商对不同车型的生产提供决策参考。
二、流场控制方程传统的空气动力学实验多以成本高、周期长、设备庞大的风洞实验为主，但是随着计算机技术的发展，设计人员的研究重点逐渐转向计算流体力学(CFD)及其相关应用软件的开发应用。
10.16638/ki.1671-7988.2018.07.012基于CFD仿真分析的某项目进气系统优化李光武，邢冠华（华晨汽车工程研究院动力总成综合技术处，辽宁沈阳110141）摘要：进气系统压力损失及系统内的气流均匀度是影响发动机性能（功率，扭矩，寿命）及整车性能（油耗，排放等）的重要指标，根据经验，压力损失每增加1KPa，将损失大约3%的功率、扭矩；如果空气滤芯的气流均匀度不好，将影响空气滤芯的滤清效率及容尘量性能，从而影响发动机性能及寿命；如果空气流量计表面的气流均匀度不好，会影响空气流量计信号，导致EUC控制的喷油量不准确，从而导致油耗变多，排放过高，所以，在进气系统开发过程中，CFD仿真分析显得尤其重要，不仅可以满足发动机性能的要求，对整车油耗及排放也有积极的影响。
关键词：进气系统；CFD仿真；压力损失；气流均匀度中图分类号：U463.6 文献标识码：B 文章编号：1671-7988(2018)07-37-04Using CFD Simulation to Optimize Air Intake SystemLi Guangwu, Xing Guanghua（Brilliance Auto R&D Center, Powertrain Integrated Technology Section, Liaoning Shenyang 110141）Abstract:Pressure loss and inner air flow uniformity of air intake system is an important impact for performance of engine(power, torque, lifetime) and vehicle(fuel consumption, emission and so on), as a rule of thumb, 1KPa increase of pressure loss, power and torque of engine will loss 3%, if inner air flow is not uniform enough, filtration efficiency and duct holding capacity of filter element will be worse and there will be a bad effect for engine performance and lifetime; if the air flow around mass air flow sensor is not uniform enough, it will affect signal of mass air flow sensor, ECU will get wrong information and fuel volume provided to engine will be wrong, and fuel consumption will be higher and a bad effect for emission. So, CFD simulation is very important for air intake system development, it can help fulfill target of engine, and also have a better effect for fuel consumption and emission.Keywords: Air intake system; CFD simulation; pressure loss; air flow uniformityCLC NO.: U463.6 Document Code: B Article ID: 1671-7988(2018)07-37-04前言在进气系统开发前，发动机会对进气系统提出压力损失的目标要求，压力损失是影响发动机性能（功率，扭矩，寿命）及整车性能（油耗，排放等）的重要指标[1]，压力损失在前期无法用样件进行台架验证的前提下，我们可以通过CFD仿真分析去计算进气系统压力损失的性能。
某纯电动车机舱CFD仿真计算与优化摘要：在某纯电动午设il•开发阶段，对机舱内流动悄况进行三维CFD仿真汁算。
基础年空讣算结果发现从格冊进入的空气从冷却模块两侧及底部泄露严重，冷却模块前出现热返流现象。
为提高机舱内冷却模块的散热能力，提出2 种改进方案。
结果表明，在热负荷最为恶劣的110km/h的匸况下，方案二比基础方案的冷凝器进风虽提商了19%, 散热器进风量提« f 8%.格栅利用率提高了16£散热器进风溫度降低了 3 °C。
关键词：纯电动车，发动机舱，数值模拟，优化。
0前言对于传统车，汽车发动机舱内结构布豊非常紧凑，散热比较困难，如果前期未充分考虑发动机舱的布置对机舱内气流分布的影响，容易造成机舱整体或是局部温度过髙加。
而而对于纯电动车，机舱内布置相对宽松，虽然没有发动机及排气管路高散热部件，但纯电动车的动力电池、充电机、电机控制器等部件冷却需求很高，冷却系统的冷却液温度相对传统车低很多。
对于采用水冷式的动力电池需要空调对其进行冷却，这导致冷凝器的散热量增加，散热器进风温度提高，同时髙车速时散热器目标需求散热量很大:“，机舱布置不当容易造成冷却系统温度超高。
这就要求机舱内布苣要合理，以保证冷却模块的进风量及进风温度需求。
因此，在车型设计开发前期，对纯电动车机舱内的空气流动进行研究对判断机舱内布宜是否合理以及冷却模块性能是否满足要求尤为重要。
本文针对某新开发的纯电动车型，对其机舱内的气体流动进行了三维CFD分析，并根据基础车型存在的格栅进气利用率不高及冷却模块前端热返流的问题，提出了优化方案。
1计算模型与计算方法计算模型建立与实车尺寸比例为1:1的三维模型，同时为了能够得到比较准确的汁算结果，在几何模型处理过程中尽量保留机舱内的所有关键部件。
车身、底盘、动力电池等保持真实的结构特征，而对进气影响比较大的格栅，冷却模块及冷却模块前的部件加密精细处理。
前端冷却模块布置方式为（CRFM形式）⑶，即冷凝器、散热器和风扇的排列形式。
基于CFD的重型车进气扁管仿真分析及结构优化刘艳芬;段增旭;李帅;焦延;付召辉【摘要】利用计算流体力学软件Star CCM+对国内某款重型卡车的进气扁管进行仿真计算.建立具有直通旋流管式预滤器结构的进气扁管分析构型、去旋流进气扁管构型和两种防水结构进气扁管构型,并对四种构型进行CFD流阻计算,得出旋流管和防水结构对进气阻力的影响,同时计算得出水分离效率,用来指导设计工作.【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2017(000)024【总页数】4页(P23-25,32)【关键词】进气扁管;进气系统;旋流管;防水【作者】刘艳芬;段增旭;李帅;焦延;付召辉【作者单位】陕西重型汽车股份有限公司,陕西西安 710200;陕西重型汽车股份有限公司,陕西西安 710200;陕西重型汽车股份有限公司,陕西西安 710200;陕西重型汽车股份有限公司,陕西西安 710200;陕西重型汽车股份有限公司,陕西西安710200【正文语种】中文【中图分类】U462.3前言随着重型商用卡车在快递运输、危化品运输、日用工业品运输等行业的广泛使用，国内外各大重卡企业的竞争日趋激烈。
为了赢得市场，必须满足客户的特殊需求，尤其是车辆燃油经济性、运输时效性。
其中低油耗是客户购车关注的重中之重。
进气系统负责给发动机提供清洁干燥的气体，进而改善发动机燃烧和排放性能。
进气扁管位于进气气流的第一道关卡，其性能的优劣直接关系到整个进气系统性能的好坏。
进气扁管的粗滤结构在一定程度上虽然能延长客户的更换滤芯周期，却会使阻力大大增大，使油耗上升。
由此可见，很有必要研究旋流管对进气阻力的影响效果[1]。
进气扁管通常固定在驾驶室后围，不仅要适应驾驶室整体造型还要有足够的压筋增加强度。
加工工艺多以吹塑为主。
由于进气扁管结构复杂，外形极其不规则，通过理论计算的方法描述进气扁管性能非常困难，且精度低。
所以对进气扁管性能的研究多以试验研究为主[2]。
随着计算机技术的发展，数值模拟也得到广泛的应用。
气动机械设计中的流场仿真技术研究随着科技的不断发展，气动机械在现代工业中扮演着越来越重要的角色。
然而，气动机械的设计却需要考虑复杂的流场问题。
在过去的几十年中，仿真技术的发展为我们提供了一种有效的解决方案：流场仿真技术。
本文将讨论气动机械设计中的流场仿真技术的研究进展以及其在实际应用中的作用。
1. 研究进展在气动机械设计中，流场问题是一大难点。
因此，研究人员一直在努力钻研流场仿真技术，以便更好地理解气动机械中的流场情况。
在这个领域中，计算流体力学(CFD)是最常用的技术之一。
CFD通过数值分析方法，求解流场中的连续性方程、动量方程和能量方程来描述流场行为。
在对气动机械进行流场仿真方面，一些关键问题需要考虑。
例如，墙面边界条件对流场模拟的影响、网格离散化技术对计算结果的影响、不同物理模型对仿真结果的影响等。
因此，研究人员一直在努力寻找更加准确和实用的流场仿真方法和技术。
2. 实际应用流场仿真技术不仅在理论研究方面有巨大作用，实际应用中也发挥着重要作用。
以下是几个典型的应用案例。
(1) 汽车空气动力学汽车空气动力学是汽车工程中一个非常重要的领域。
通过流场仿真技术，可以对新车型的气动特性进行预测和优化，从而减少车辆的气动阻力、提高燃油效率。
实验表明，减小车辆的气动阻力一般可以提高车辆的油耗约5%左右，对于经济性一直是追求的目标，所以说流场仿真技术在汽车设计中的应用十分重要。
(2) 风力发电机随着全球能源消耗量的不断增加，越来越多的发电厂开始使用风力发电机。
通过流场仿真技术，可以预测风速对发电机叶片的影响，并确定如何调整叶片角度以最大程度地利用风能。
这种仿真技术不仅可以提高发电效率，还可以减少对环境的影响。
(3) 白银生产白银生产通常使用的是冶炼炉进行材料加热，而在此过程中会产生大量的废气。
通过流场仿真技术，可以预测废气的流动情况，设计更加高效的废气处理系统，达到节能减排的目的。
3. 发展趋势随着计算机性能和仿真技术的不断提高，流场仿真技术的应用也将不断拓展，越来越多的工业领域将会受益于该技术。
基于CFD的汽车空调系统内部流场分布模拟一、汽车空调系统概述汽车空调系统是现代汽车舒适性和安全性的重要组成部分，它不仅能够调节车内温度，还能控制湿度、过滤空气，为驾驶员和乘客提供舒适的驾乘环境。
随着汽车工业的发展，人们对汽车空调系统的性能要求越来越高，这促使了空调系统设计的不断优化和创新。
1.1 汽车空调系统的基本组成汽车空调系统主要由压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器和风机等部件组成。
压缩机负责压缩制冷剂，使其温度和压力升高；冷凝器将高温高压的制冷剂冷却，使其液化；膨胀阀控制制冷剂的流量，使其在蒸发器中迅速膨胀并吸收热量；蒸发器是制冷剂吸热的主要场所，通过吸收周围热量来降低车内温度；风机则负责将冷热空气送入车内。
1.2 汽车空调系统的工作原理汽车空调系统的工作原理基于制冷剂在不同压力和温度下的相变过程。
制冷剂在压缩机中被压缩成高温高压的蒸汽，然后进入冷凝器，通过散热管将热量传递给外界空气，从而液化成高压液态。
液态制冷剂通过膨胀阀节流降压后进入蒸发器，在低压低温下迅速蒸发，吸收周围的热量，使车内空气温度下降。
最后，蒸发后的制冷剂蒸汽被压缩机吸入，完成一个循环。
二、CFD技术在汽车空调系统中的应用计算流体动力学（CFD）技术是一种利用数值方法和算法对流体流动和热传递过程进行模拟的技术。
在汽车空调系统设计中，CFD技术可以帮助工程师预测和分析空调系统内部的流场分布、温度场分布和压力场分布，从而优化系统设计，提高空调性能。
2.1 CFD技术的优势与传统的实验方法相比，CFD技术具有以下优势：- 节省时间和成本：CFD模拟可以在设计阶段预测空调系统的性能，减少实验次数和成本。
- 灵活性高：CFD技术可以模拟各种工况和参数变化，为设计提供更多的选择。
- 细节分析：CFD可以提供空调系统内部的详细流场信息，帮助工程师发现潜在的问题和优化点。
2.2 CFD模拟的步骤CFD模拟通常包括以下步骤：- 几何建模：根据实际空调系统或设计图纸建立三维几何模型。
