汽車模型風洞地面邊界層控制流場計算.pdf

1、同濟大學碩士學位論文汽車模型風洞地面邊界層控制流場計算姓名：周晶申請學位級別：碩士專業(yè)：車輛工程指導教師：陳禮璠2000.1.1同濟大學頂士畢業(yè)論文第一耄第一章緒論11選題的背景和意義‘汽乍風洞是研究汽車空氣動力學的重要設(shè)備，風洞試驗是汽車開發(fā)過程中的重要步驟，國外各人汽車制造廠商和研究機構(gòu)都擁有用于不同目的的汽車整車風洞、模型風洞和熱力學風洞。為了提高轎車的自主開發(fā)能力，上海汽車工業(yè)(集團)總公司投入資金，將同濟人學TJ2號風洞改建成

2、為汽車模型風洞。該風洞為閉口單同流式，試驗段尺寸30m25m15m(寬x高x艮)，試驗風速1～60m／s。地面模擬裝置是汽車風洞中必不可少的部分，風洞地面邊界層的存在將影響汽車模型底部流動的特性，因此模擬的效果的優(yōu)劣會影響氣動力測量的準確性。一般認為，如果在汽乍模型前保險杠所處的斷面，將邊界層位移厚度控制在模型底部間隙的85～10％以內(nèi)【16】，則地面邊界層的存在對氣動力的測量沒有影響。例如，普通轎車的底部間隙為160mra，若采用1／

3、4縮比模型進行氣動試驗，則要求邊界層位移厚度在34～4Omm。若按照I／7冪速度分布率估算，則相應(yīng)的邊界層厚度應(yīng)控制在272～32mm。未裝各邊界層模擬裝置之前，在30m／s試驗風速下，測得試驗段天平轉(zhuǎn)盤中心處邊界層厚度達75mm，遠超過氣動試驗的要求為了控制邊界層，TJ2號風洞已采用了基礎(chǔ)抽吸的方法抽吸面是由一塊2000x320mm的多孔矩形板構(gòu)成，其上均勻分布496x74個直徑為E，2mm的小圓孔抽吸板安裝在汽車模型轉(zhuǎn)盤中心上游1米

4、處，通過一臺功率為185kW的風機在該區(qū)域垂直向下產(chǎn)生均勻的抽吸氣流(速度為vw)抽吸風機由變頻調(diào)速器調(diào)節(jié)抽吸量，改變～的大小抽吸系統(tǒng)對減小風洞地面邊界層的位移厚度取得一定效果，在汽車模型前保險杠位置斷面上，邊界層位移厚度由沒有抽吸作用時的12mm左右降至5mm為了尋求進一步優(yōu)化邊界層控制參數(shù)的可能性，本論文將從邊界層理論出發(fā)，利用計算流體軟件PHOENICS對TJ2號風洞的邊界層模擬裝置進行建模和計算模擬，比較不同的參數(shù)對邊界層厚度和