某轿车外侧后视镜的气动特性研究和设计优化

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随着汽车工业的发展,市场对汽车燃油经济性的要求不断提高。作为影响燃油经济性的重要因素之一汽车外流场特性,正日益受到设计厂家和消费者的重视。作为汽车重要安全部件的外侧后视镜的造型与布置,不仅会影响到整车的的外观,也会对它的气动特性有一定影响。因此在整车设计中,需要在外侧后视镜的设计过程中考虑上述因素,尽量减少其对整车外流场的影响。 本文利用SIMPLE算法以及k–ε紊流模型,对包含后视镜的轿车前车身模型进行了三维外流场计算仿真模拟,分析了后视镜造型、安装位置对整车外流场的扰动影响。基于尽量减小后视镜对车身外流场扰动影响这一设计目标,在原始设计的基础上,提出了两种改进设计方案,并逐一对各个方案进行了正面迎风和侧向迎风工况的仿真分析。通过设计方案比较,发现改变后视镜的安装位置较改进后视镜造型对其尾涡位置、大小的影响更显著。选择合适的后视镜安装位置对减小气流对前侧车窗的脉动影响更为有效,同时在侧向风工况时,还有助于减小侧向的操纵不稳定性。 本文的研究内容为后视镜设计提供了理论依据,探索了一套对车辆外部细小部件和特征如何进行外流场分析的研究思路。此外,基于大规模协同设计的需要,本文是对部件设计开发与整车仿真分析相结合的一次有益探索。
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