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国家自然科学基金(51375155)
国家自然科学基金(51375155)
- 作品数：18 被引量：90H指数：7
- 相关作者：杨易徐永康聂云范光辉黄剑锋更多>>
- 相关机构：湖南大学博世汽车部件(长沙)有限公司更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金湖南省自然科学基金长江学者和创新团队发展计划更多>>
- 相关领域：交通运输工程机械工程更多>>
- 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
- 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
- 基于凹坑型非光滑结构的车身气动减阻优化方法研究被引量：5
- 2015年
- 采用了梯度优化法和全局优化法对凹坑型非光滑单元进行优化设计,寻求非光滑单元对汽车的最佳气动减阻效果。将凹坑型非光滑结构布置在某款集装箱货车模型的不同位置,比较减阻效果差异,确定了模型的有效减阻位置。以凹坑单元体开口直径、深度、纵向间距、横向间距为设计变量,分别采用梯度优化法和全局优化法优化凹坑型非光滑结构,比较了两种方法的差异。结果表明:梯度优化法可以快速得到适用于工程实际的优化方案;全局优化法考虑到了变量的耦合因素,优化结果更加全面、准确;经过优化,凹坑型非光滑结构可有效减小气动阻力达10.44%。
- 杨易许亮聂云徐永康
- 车身非光滑表面边界层流场特性分析被引量：3
- 2015年
- 为了研究非光滑车身表面边界层流场特性,采用大涡模拟与Realizable k-ε湍流模型对车身外部瞬态和稳态流场进行数值模拟计算,对比分析了非光滑模型与光滑模型边界层内速度、粘性底层厚度、壁面剪切力、表面摩擦阻力因数、湍流强度和湍流耗散率等流场参数,解析了非光滑表面对车身流场流动特性的影响.研究结果表明,非光滑模型边界层内速度明显高于光滑模型,边界层厚度、壁面剪切力、表面摩擦阻力因数、湍流强度、湍流耗散率都比光滑模型有所减小.非光滑表面的引入加剧了车身尾迹气流的参混效应,防止外界的高速流对内部低速流的引射作用,从而减少了车身流场能量的损失.
- 杨易蔡圣康刘政黄剑锋范光辉
- 关键词：汽车工程边界层流场特性气动阻力
