摩托車用整流罩形狀與氣流流動模擬

1、摩托車用整流罩形狀與氣流流動模擬分析 指導(dǎo)老師 XXX XX班 XXX畢業(yè)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計完成過程 一.資料收集 二.翻譯外文文獻(xiàn) 三.研究對象確立 四.相關(guān)軟件學(xué)習(xí) 五.二維圖紙繪制 六.摩托車整流罩氣流數(shù)值模擬 七.完成論文一.資料收集 收集途徑： 1.圖書館查詢 2.網(wǎng)絡(luò)搜索 收集內(nèi)容：汽車空氣動力學(xué)數(shù)值計算 摩托車構(gòu)造圖解 簡明英漢汽車工程詞典 汽車空氣動力學(xué) 等書籍 摩托車的空氣動力特性研究 摩托車空氣阻力系數(shù)的測試 等相關(guān)論文 二.外文文獻(xiàn)翻譯 搜集外文論文： Computational study of flow around a simplified car body Hybrid

2、 method for aerodynamic shape optimization in automotive industry Shape influence on mean forces applied on a ground vehicle under steady cross-wind Description of flow field in the wheelhouses of cars 并最終獨(dú)立翻譯了第一篇簡化車身外流場的計算研究三.確立研究對象研究對象條件：1.裝配有整流罩 2.市場保有量比較大 3.容易獲得相關(guān)數(shù)據(jù)對象確立： 輕騎鈴木駿威GSX125型摩托車整流罩三.確立研

3、究對象四.相關(guān)軟件學(xué)習(xí) 1.學(xué)習(xí)Pro-e進(jìn)行整流罩三維模型建立 2.學(xué)習(xí)AUTO-CAD，進(jìn)行發(fā)動機(jī)零號圖紙 繪制；將Pro-e三維模型確立的二維工程 圖導(dǎo)入CAD進(jìn)行編輯；繪制整流罩中心 縱截面，并將其導(dǎo)入GAMBIT進(jìn)行網(wǎng)格繪 制 四.相關(guān)軟件學(xué)習(xí) 3.學(xué)習(xí)GAMBIT，對CAD導(dǎo)入的圖形進(jìn)行網(wǎng) 格繪制，并設(shè)置對邊界條件進(jìn)行初步設(shè)置 4.學(xué)習(xí)FLUENT，對整流罩進(jìn)行數(shù)值模擬計 算，對計算結(jié)果進(jìn)行后處理 5.學(xué)習(xí)Office軟件，利用Word對論文進(jìn)行編 輯、排版，利用PowerPoint對畢業(yè)設(shè)計進(jìn) 行總結(jié)五.二維圖紙繪制 1.零號發(fā)動機(jī)圖紙繪制：首先對照圖書館借閱的發(fā)動機(jī)圖冊，進(jìn)行讀

4、圖，并查閱所學(xué)課本，弄懂每一部分的構(gòu)造和作用；然后選定繪制對象，使用Auto-CAD進(jìn)行繪制。五.二維圖紙繪制 2.二號整流罩設(shè)計圖紙繪制： 首先使用 Pro-e建立三維設(shè)計模型，然后生成二維工程圖，最后導(dǎo)入CAD進(jìn)行編輯，然后打印。六.摩托車整流罩氣流數(shù)值模擬 1.使用GAMBIT建立網(wǎng)格，并初設(shè)邊界條件 六.摩托車整流罩氣流數(shù)值模擬 2.FLUENT設(shè)置 選擇非耦合求解器Segregated Solver 該算法源于經(jīng)典的SIMPLE算法。其適用范圍為不可壓縮流動和中等可壓縮流動。這種算法不對Navier-Stokes方程聯(lián)立求解，而是對動量方程進(jìn)行壓力修正。該算法是一種很成熟的算法，在應(yīng)

5、用上經(jīng)過了很廣泛的驗(yàn)證。這種方法擁有多種燃 燒、化學(xué)反應(yīng)及輻射、多相流模 型與其配合，適用于汽車領(lǐng)域的 CFD模擬。 六.摩托車整流罩氣流數(shù)值模擬 2.FLUENT設(shè)置 對于摩托車外部流，為不可壓縮低速流動，選擇k-湍流模型; 設(shè)置入口為速度來流，湍流強(qiáng)度、湍流粘度比設(shè)置適中即可; 設(shè)置壓力出口，湍流強(qiáng)度、 湍流粘度適中.六.摩托車整流罩氣流數(shù)值模擬 空氣流速較低，所以松弛因子設(shè)置可以保持FLUENT默認(rèn)設(shè)置，也可以適當(dāng)減小 離散化設(shè)置方面，為保持較高精度，可選擇二階差分 為保持收斂有較高精度，可以把連續(xù)性的 收斂標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置的其他參數(shù)更小 以進(jìn)口為標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行初始化 和壓力系數(shù)監(jiān)測六.摩托車整流罩

6、氣流數(shù)值模擬 3.迭代計算，監(jiān)視結(jié)果六.摩托車整流罩氣流數(shù)值模擬 4.計算結(jié)果后處理 壓力分布圖 壓力系數(shù)分布圖六.摩托車整流罩氣流數(shù)值模擬速度矢量圖六.摩托車整流罩氣流數(shù)值模擬 5.綜合對比分析 （1）方案確立 我選擇了控制單一變量法，對整流罩進(jìn)行設(shè)計。具體方法如下：保持圖中的黃色部分大小尺寸不變（用紅色的標(biāo)注對其進(jìn)行控制），綠色標(biāo)注指示的是掃描軌跡，本文改變綠色標(biāo)注部分的弧度即改變整流罩迎風(fēng)曲面弧度。本文對比分析的方案共四種：方案一，為摩托車整流罩原始尺寸，弧度為390mm；方案二，弧度為217mm；方案3，弧度為328mm；方案4，弧度為610mm。 六.摩托車整流罩氣流數(shù)值模擬六.摩托車整流罩氣流數(shù)值模擬（2）對比結(jié)果六.摩托車整流罩氣流數(shù)值模擬（3）分析結(jié)論 隨著整流罩迎風(fēng)曲面弧度的減小，前后 表面壓力差平均值減小，空氣阻力減小，氣流沿整流罩流動分離后的發(fā)散程度減小，分離后的速度減?。徽髡种胁壳胺綁毫^大，整流罩設(shè)計需著重考慮中部強(qiáng)度。七.完成論文 在整流罩外部氣流數(shù)值模擬的基礎(chǔ)之上，在老師的悉心指導(dǎo)之下，認(rèn)真分析所得數(shù)據(jù)，仔細(xì)總結(jié)設(shè)計內(nèi)容，最終順利完成論文。畢業(yè)設(shè)計總結(jié) 通過這次畢業(yè)設(shè)計，我受益匪淺