考慮車輪滾動的車輛外部流場分析及氣動噪聲研究.pdf

1、近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的增長，汽車保有量不斷增加，汽車在高速行駛時的氣動噪聲問題逐漸凸顯。車輛噪聲不但影響人們的正常生活和工作，還會影響汽車的乘坐舒適性。汽車外流場是一種復(fù)雜的擾流流動，車輪的滾動使得汽車外流場更加復(fù)雜，其結(jié)果也將影響氣動噪聲。因此，從保護(hù)環(huán)境和提高汽車的乘坐舒適性的角度出發(fā)，研究滾動車輪的汽車外流場和氣動噪聲很有意義。
　　隨著CFD技術(shù)的迅速發(fā)展，計算氣動聲學(xué)為車輛氣動噪聲的研究開辟了新的途徑。計算氣動聲學(xué)的核心是通

2、過數(shù)值計算方法求解相應(yīng)的方程，得到汽車車內(nèi)、近場以及遠(yuǎn)場的噪聲特性，為汽車降噪提供了依據(jù)。
　　車輛氣動噪聲主要源于汽車外表面的壓力脈動，因此研究車輛外部流場和車身表面脈動壓力是研究氣動噪聲的基礎(chǔ)。本文結(jié)合流體力學(xué)和氣動聲學(xué)的相關(guān)理論，采用聲類比的方法對車輪在滾動情形下汽車的外流場特性和氣動噪聲特性進(jìn)行了仿真研究。
　　首先本文以某型轎車為基礎(chǔ)，建立了包含后視鏡、車輪結(jié)構(gòu)等的外流場分析模型，通過Fluent軟件對汽車外流場進(jìn)

3、行模擬計算。計算過程中先進(jìn)行穩(wěn)態(tài)計算，得到壓力云圖和速度矢量圖等，并對它們進(jìn)行定向分析。然后對比了車輪在滾動和靜止情況下的汽車外流場特性以及輪腔和車外遠(yuǎn)場的噪聲情況，仿真結(jié)果表明：車輪的滾動使得汽車氣動力和氣動噪聲增大，同時影響輪腔處、車身尾部以及車身底部的外流場特性等，穩(wěn)態(tài)計算的結(jié)果為車身的噪聲源分析提供基礎(chǔ)。然后采用大渦模擬的方法進(jìn)行瞬態(tài)計算，考慮到車輪滾動的重要性，這里將車輪設(shè)置為滾動狀態(tài)，在后視鏡處、側(cè)窗處、輪腔處以及車外遠(yuǎn)場設(shè)