尾翼對汽車性能的影響分析

1、尾翼對汽車性能的影響分析p班級：T1043-4p學(xué)號：2010043041p姓名：陳和維尾翼對汽車性能的影響分析 外觀方面，尾翼可以起到改善汽車造型；空氣動力學(xué)角度，尾翼可以增強或減弱汽車車身局部氣壓，改變汽車行駛時空氣阻力，影響汽車經(jīng)濟型和動力性斯柯達(dá)明銳RS尾翼的類型 汽車經(jīng)常使用的尾翼有3種形式，如下圖： 尾翼 根據(jù)頂棚后部和柱上部的造型特點設(shè)計并安裝在頂棚和后風(fēng)窗交接處 尾翼 在尾翼的基礎(chǔ)上鏤空中部得到尾翼 尾翼， 其主體部分是兩端有小翼的反翼型板， 用支架支撐在頂棚后沿并向前傾斜使用ansys軟件分析尾翼對汽車性能的影響 建立兩廂轎車的三維模型 在造型軟件中建立兩廂轎車的 比例的三維

2、模型 如圖 整車總長為 ，不包括尾翼時總高為 ，包括后視鏡時總寬為 ，不包括后視鏡時總寬為。模型封閉為實體，簡化外表面，其主要措施如下： 對表面局部凹凸如門縫線等做平滑處理省略車門把手、車燈、雨刮器等附件 建立簡化的剎車盤 剎車鉗 車軸 輪罩在輪胎接地處拉伸出高的凸臺 這樣可以避免劃分網(wǎng)格時出現(xiàn)狹長尖銳的低質(zhì)量網(wǎng)格使用軟件ANSYS FLUENT, 對安裝了三種不同尾翼的兩廂轎車的外部流場進(jìn)行三維空氣動力學(xué)數(shù)值模擬使用ansys軟件分析尾翼對汽車性能的影響為了提高計算結(jié)果的精確度， 在尾部建立網(wǎng)格加密區(qū)域在整車的外部建立一個長方體計算域， 模擬汽車周圍的空氣流動由于計算域較大，側(cè)壁對車身周圍流

3、場影響不大，側(cè)向力接近于零，忽略側(cè)向力系數(shù)使用ansys軟件分析尾翼對汽車性能的影響 求解計算： 本次計算假定空氣為不可壓縮氣體， 湍流模型選用 模型，空間離散采用二階迎風(fēng)差分格式，迭代方式選用算法，殘差選0.0001，計算邊界條件為： 進(jìn)口邊界給定速度30m/s ； 出口邊界為壓力出口； 地面、頂面和側(cè)面為壁面邊界； 初始條件以進(jìn)口條件給定。 結(jié)果是從不同尾翼的阻力系數(shù)和升力系數(shù)2個參數(shù)研究尾翼對行駛中的汽車性能的影響使用ansys軟件分析尾翼對汽車性能的影響 安裝不同尾翼時的表面壓力分布使用ansys軟件分析尾翼對汽車性能的影響u 1、汽車上部的氣流在尾翼的引導(dǎo)下快速平穩(wěn)地與下u 部的氣流

4、匯合。尾翼起到了有效引導(dǎo)尾部氣流u ,盡量消除尾部氣流分離的作用， 有效降低了兩u 廂轎車的阻力系數(shù)后風(fēng)窗附近的負(fù)壓區(qū)面積最小，u 尾部的“ 后拉力” 較小， 阻力系數(shù)較小。2、尾翼u 上表面有數(shù)值較大的正壓區(qū)， 能提供一定的負(fù)u 升力安裝A尾翼時的表面壓力分布安裝A尾翼時截面流線顯示使用ansys軟件分析尾翼對汽車性能的影響u 安裝B尾翼時， 尾部出現(xiàn)了明顯的亂流， 氣流不能平穩(wěn)匯合，使得阻力系數(shù)增大。u 安裝尾翼時， 后風(fēng)窗附近的負(fù)壓區(qū)面積較大，這個負(fù)壓區(qū)會對行駛中的汽車施加與行駛方向相反的“ 后拉力”， 增大阻力系數(shù)。u 尾部有面積和數(shù)值較大的正壓區(qū)提供負(fù)壓力， 減小升力系數(shù)。這個正壓區(qū)

5、是尾翼中空部分有效地把氣流引向后風(fēng)窗表面而引起的。u 尾部出現(xiàn)了明顯的亂流， 氣流不能平穩(wěn)匯合， 使得阻力系數(shù)增大安裝B尾翼時的表面壓力分布安裝B尾翼時截面流線顯示使用ansys軟件分析尾翼對汽車性能的影響u 尾翼反翼型板的上表面是個數(shù)值較大的正壓區(qū)，使兩廂轎車的阻力系數(shù)明顯增大， 下表面是一個負(fù)壓區(qū)， 上下表面壓差使氣流對尾翼施加了一個很大的負(fù)升力， 這是安裝尾翼時兩廂轎車的升力系數(shù)最小的重要原因。u 尾部出現(xiàn)了明顯的亂流， 氣流不能平穩(wěn)匯合， 使得阻力系數(shù)增大安裝C尾翼時的表面壓力分布安裝C尾翼時截面流線顯示使用ansys軟件分析尾翼對汽車性能的影響 結(jié)果分析 兩廂轎車數(shù)值模擬結(jié)果見表1，氣動力系數(shù)見圖 安裝 尾翼時 阻力系數(shù)最小 動力性和燃油經(jīng)濟性最好 升力系數(shù)最大 高速行駛時的穩(wěn)定性在三者中最差 但也產(chǎn)生了一定的負(fù)升力 一般情況下也能滿足要求 安裝 尾翼時 綜合考慮動力性 燃油經(jīng)濟性 高速行駛時的穩(wěn)定性 其性能是三者中最理想的 安裝尾翼時 阻力系數(shù)和升力系數(shù)都居中 動力性 燃油經(jīng)濟性 高速行駛時的穩(wěn)定性均居中 安裝尾翼時 阻力系數(shù)最大 與安裝 尾翼時相比差值較大 動力性和燃油經(jīng)濟性最差升力系數(shù)最小 高速行駛時的穩(wěn)定性最好 但產(chǎn)生的負(fù)壓力過大 嚴(yán)重影響了兩廂轎車的其他性能安裝 尾翼時 雖然可以增加汽車的操縱穩(wěn)