車輛行駛時高速公路路堤區(qū)域氣流場變化的研究.pdf

1、本論文研究的內(nèi)容屬于國家自然科學基金項目一“高速公路建設對區(qū)域氣流場影響的研究”(51178033)的一部分。高速公路建設對社會及地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展起到了很大的促進作用，但是高速公路在建設、使用過程中不可避免地對沿線的生態(tài)環(huán)境（包括空氣環(huán)境）造成了負面影響。高速公路的建設與使用改變了所在區(qū)域原有的相對穩(wěn)定的氣流場，而高速公路上行駛的車輛對高速公路區(qū)域流場的擾動更加強烈，使流場分布變得更加復雜。外來氣流如機動車尾氣、揚塵等污染物在復雜流場中的擴

2、散就更加不可預知，加劇了公路沿線的大氣環(huán)境污染。所以研究車輛行駛時高速公路區(qū)域氣流場的分布是很有意義的。
　　本文主要的研究內(nèi)容有:
　　(1)本文基于計算流體力學的基本理論，采用CFD軟件FLUENT對高速公路區(qū)域流場進行數(shù)值模擬。利用前處理軟件GAMBIT建立高速公路、汽車三維幾何模型，確定計算域并劃分網(wǎng)格，對汽車和高速公路路堤表面加密。選用合適邊界條件、求解參數(shù)并編寫UDF程序，采用RNG k-ε湍流模型，數(shù)值計算方法

3、采用有限體積法，采用SIMPLE壓力校正算法進行超松弛迭代求解。
　　(2)數(shù)值模擬單車運動時高速公路路堤區(qū)域流場分布。采用動網(wǎng)格方法模擬單車運動，并改變路堤高度、坡度系數(shù)等參數(shù)，對比分析不同工況時流場的分布，得到單車行駛時流場的分布規(guī)律。
　　(3)數(shù)值模擬車隊運動時高速公路路堤區(qū)域流場的分布。采用滑移網(wǎng)格方法模擬車隊運動，改變車隊布置方式、路堤高度、坡度系數(shù)等參數(shù)，對比分析不同工況時流場的分布，得到了車隊行駛時流場的分布