文档介绍：河南科技大学
硕士学位论文
车速对复数车辆行驶工况瞬态气动特性的影响
姓名:高磊
申请学位级别:硕士
专业:车辆工程
指导教师:谢金法
20100501
摘要
论文题目: 车速对复数车辆行驶工况瞬态气动特性的影响
专业: 车辆工程
研究生: 高磊
指导教师: 谢金法
摘要
汽车的空气动力学特性是汽车高速、安全行驶的前提。大量的交通路线、到
处可见的隧道、桥梁和路基等复杂的地域地形都会产生人工阵风,这种干扰会对
车辆产生附加的载荷,引起车辆侧向力和横摆力矩的变化。当复数车辆在道路上
行驶时,侧向力的作用更是不可忽视,瞬时的气动力变化经常会引起行驶轨迹的
变化,在某些严重的情况下有可能引起交通事故。而两车之间的速度更是影响复
数车辆高速行驶工况安全性的重要因素。复数车辆高速行驶工况可以分为会车、
超车、队列行驶 3 种情况,本文重点对超车和会车两种工况进行研究,旨在探明
车速对复数车辆高速行驶工况瞬态空气动力特性的影响规律,为驾驶员在会车和
超车过程中进行适当的操作并选择合理的车速提供参考,具有重要的现实意义。
应用动网格技术来处理复数车辆行驶工况中超车和会车的过程,实现了对超
车和会车过程的三维瞬态数值模拟,得到了瞬态空气动力特性的变化规律。并且
通过对不同车速六种工况的计算结果整理,针对气动力、流场剖面压力场和模型
表面压力场的分析,得到了超车和会车过程瞬态气动特性随车速变化的规律,并
提出了对驾驶员合理操作的建议。
研究结果表明:超车和会车过程中气动力系数都呈现出类似正弦函数曲线的
变化趋势。对超车过程,随着相对车速的增加,被超车气动力系数随着相对车速
的增大变化幅度增大,主超车气动力系数变化幅度不明显。通过研究发现相对车
速的变化对主超车的影响较小,而对被超车的影响很大;对会车过程,随着相对
车速的不断增加,两车气动力系数变化并不明显,通过对气动力和流场的分析比
较,得到相对车速较高的两车在会车过程中彼此产生的瞬态气动干扰更大。
关键词:复数车辆,超车,会车,瞬态气动特性,数值模拟,动网格
论文类型:应用研究
I
摘要
Subject: Influence of velocity on transient aerodynamic
characteristics of plural vehicle
Specialty: Vehicle engineering
Name: Gao Lei
Supervisor: Xie Jinfa
ABSTRACT
The aerodynamic stability in cars is the premise of high-speed, safe driving.
Complex terrains, such as traffic routes, tunnels, bridges and roadbed, will cause
artificial gust, which will impose an additional force of vehicles, causing traffic lateral
force and yaw moment changes. When the two cars have overtaking or crossing
process, the role of the lateral force can not be ignored. Instantaneous aerodynamic
changes often lead to changes in running track, or even an accident. The velocity
between the two vehicles is the major security factors in this course. The high-speed
driving conditions of plural vehicles can be divided into overtaking, crossing and
platoon. This paper studies on the overtaking and crossing process in the view of
automotive aerodynamics in order to find transient aerodynamic characteristics and its
effect on the