基于风洞试验的汽车气动阻力计算网格模型优化

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1、学兔兔www.xuetutu.com·基础研究·基于风洞试验的汽车气动阻力计算网格模型优化袁侠义王娅王昊霆(广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院)【摘要】分析了一种局部加密网格参数，并在此参数基础上提出车型开发过程中CFD三维数值模拟的3个几何模型。通过对比优化后不同的几何模型，并结合风洞试验数据，找到计算成本和计算精度的最佳交接点。进而可根据开发节点和优化方案来对应不同的最优CFD分析模型，以指导车型开发中气动阻力的优化工作。分析结果表明，最佳网格参数和合理的几何模型可有效节约计算成本和提高

2、计算精度。主题词：气动阻力风洞试验网格参数几何模型CFD中图分类号：U461．1文献标识码：A文章编号：1000—3703(2013)09—0030—04CFDMeshModelOptimizationBasedonWindTunnelTestYuanXiayi，WangYa，WangHaoting(AutomotiveEngineeringInstitute，GuangzhouAutomotiveGroupCo．，Ltd)【Abstract]Alocalrefinedmesh。paramete

3、risanalyzed，andthreegeometricalmodelsinCFD3Dnumericalsimulationinmodeldevelopmentprocessinpresentedbasedonthisparameter．Bycontrastingdifferentoptimizedgeometricalmodelandcombiningwindtunneltestdata，theoptimaljointpointisfoundforcostandaccuracycalcula

4、tion．ThentheoptimalCFDanalysismodelisconstructedbasedondevelopmentnodeandoptimizationprogramtoguideoptimizationofaerodynamicresistanceinvehiclemodeldevelopment．Theresultsofanalysisindicatethattheoptimalmeshparameterandrationalgeometricalmodelcaneffec

5、tivelysavecalculationcostandimprovecalculationaccuracy．Keywords：Aerodynamicresistance，Windtunneltest，Meshparameter，Geometricalmodel，CFD车外流场CFD分析中面网格参数做相关分析对比．1前言然后对体网格加密方法做分析对比．总结出一套有利用CFD分析优化车辆的气动阻力已成为企效的网格划分参数：最后以某轿车作为研究对象，对业开发工作中的重要方法之一．其通用方法是建立比几

6、种建模方法下的CFD仿真结果和模型风洞试CAD模型和计算域．划分针对外流场和附面层的体验结果的差异网格，设置湍流模型、离散格式和边界条件，待求解2网格参数影响的数学模型完成后处理分析结果【l】。影响CFD计算结果的因素有物理模型、物理边界和网格参数。其中网格参数涉2．1CFD的基本方程及的变化量较大．如细微特征是否保留．面网格尺寸汽车行驶速度一般远低于声速．因而汽车周围和过渡、附面层的层数和高度、体网格的尺寸和加密流场可以看作是三维不可压缩流场。汽车外形一般等都会一定程度上影响计算精度较复杂．容

7、易引起气流分离．所以流场中的流动应按目前在车型开发前阶段．包括车型概念选型和湍流形式处理。具体控制方程如下。前期造型优化阶段，CFD计算分析均占主导地位。连续方程：但在考虑整车的复杂结构后．网格划分未达到要求dtvv=0(1)时．会出现计算网格的质量和收敛性下降、消耗计算动量方程：资源过大、仿真可信度变差以及后续优化改型困难div(JDgradv)=一+div)(2)的问题本文利用CFD方法．结合项目经验，首先对汽式中，表示平均速度；Vi表示平均速度分量；p表示一30一汽车技术学兔兔www.xu

8、etutu.com学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com．基础研究．参考文献4结束语1AkiraIshii．DaisukeAzuma．SustainableAerodynamicDe—signforAutomobiles．CarStyling，2009．a．利用CFD数值计算理论的方法说明网格2黄向东．汽车空气动力学与车身造型．北京：人民交通出版划分对流场计算的影响．指出在流动变化激烈的区社．2000．域用小尺寸网格．在变化平