| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 目录 | 第7-11页 |
| 1 绪论 | 第11-16页 |
| 1.1 课题研究的目的及意义 | 第11-12页 |
| 1.2 汽车空气动力学研究国内外现状 | 第12-14页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第12-13页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第13-14页 |
| 1.3 汽车空气动力学研究的内容与方法 | 第14-15页 |
| 1.3.1 汽车空气动力学研究的内容 | 第14页 |
| 1.3.2 汽车空气动力学研究的方法 | 第14-15页 |
| 1.3.3 本文撰写思路流程图 | 第15页 |
| 1.4 本文的研究内容 | 第15-16页 |
| 2 汽车外流场数值仿真模拟计算概述 | 第16-24页 |
| 2.1 汽车外流场数值模拟简介 | 第16页 |
| 2.2 计算流体力学简介 | 第16-17页 |
| 2.3 本文涉及的流体力学基本概念 | 第17-19页 |
| 2.3.1 理想流体与粘性流体 | 第17页 |
| 2.3.2 牛顿流体与非牛顿流体 | 第17页 |
| 2.3.3 可压缩流体与不可压缩流体 | 第17-18页 |
| 2.3.4 定常流动与瞬态流动 | 第18页 |
| 2.3.5 层流流动与湍流流动 | 第18-19页 |
| 2.4 数值模拟理论基础 | 第19-21页 |
| 2.4.1 质量守恒方程 | 第19页 |
| 2.4.2 动量守恒方程 | 第19-20页 |
| 2.4.3 能量守恒方程 | 第20-21页 |
| 2.4.4 湍流瞬时控制方程 | 第21页 |
| 2.5 汽车行驶时空气作用在汽车上的气动力与力矩 | 第21-23页 |
| 2.5.1 气动阻力 D | 第21-23页 |
| 2.5.2 气动升力 L 与纵倾力矩 PM | 第23页 |
| 2.5.3 侧向力 S 与横摆力矩YM | 第23页 |
| 2.5.4 侧倾力矩 RM | 第23页 |
| 2.6 本章小结 | 第23-24页 |
| 3 标准参考汽车模型的数值仿真验证以及目标汽车的仿真 | 第24-45页 |
| 3.1 标准参考汽车模型的选择 | 第24-25页 |
| 3.1.1 MIRA 汽车模型尺寸及简介 | 第24页 |
| 3.1.2 MIRA 汽车模型的数字化与选定 | 第24-25页 |
| 3.2 本论文 CFD 数值模拟计算软件的选择 | 第25-27页 |
| 3.2.1 前处理器的选择 | 第25-26页 |
| 3.2.2 求解器的选择 | 第26页 |
| 3.2.3 后处理器的选择 | 第26-27页 |
| 3.3 MIRA 快背式汽车模型外流场的数值模拟的流程 | 第27-35页 |
| 3.3.1 MIRA 快背式汽车模型的三维建模 | 第27页 |
| 3.3.2 计算区域的确定 | 第27-28页 |
| 3.3.3 车轮的处理 | 第28-29页 |
| 3.3.4 网格策略 | 第29-31页 |
| 3.3.5 边界条件的选择 | 第31-32页 |
| 3.3.6 近壁面的处理与壁面函数法 | 第32-34页 |
| 3.3.7 湍流模型的选择 | 第34页 |
| 3.3.8 MIRA 模型数值模拟方案的选择 | 第34-35页 |
| 3.4 目标汽车在 MIRA 模型最优的方案条件下的仿真 | 第35-37页 |
| 3.4.1 目标汽车模型的简化 | 第35-36页 |
| 3.4.2 目标汽车模型的数值模拟与最优模拟方案的确定 | 第36-37页 |
| 3.4.3 目标汽车模型的数值模拟计算正确性的检验 | 第37页 |
| 3.5 目标汽车模型仿真结果的后处理 | 第37-43页 |
| 3.5.1 目标汽车模型仿真的气动力与力矩 | 第37-38页 |
| 3.5.2 目标汽车模型仿真的压力云图及分析 | 第38-41页 |
| 3.5.3 目标汽车模型仿真的速度矢量图 | 第41-42页 |
| 3.5.4 目标汽车模型仿真的流线图 | 第42-43页 |
| 3.6 本章小结 | 第43-45页 |
| 4 尾随工况下汽车外流场的数值仿真及分析 | 第45-55页 |
| 4.1 尾随工况环境的简介 | 第45页 |
| 4.2 尾随工况的仿真模拟 | 第45-48页 |
| 4.2.1 尾随情形及模型的选择 | 第45-46页 |
| 4.2.2 仿真方案的选择 | 第46页 |
| 4.2.3 仿真的计算域的确定 | 第46-47页 |
| 4.2.4 网格策略、边界条件、壁面函数、湍流模型的选择 | 第47-48页 |
| 4.3 仿真结果的展示及分析 | 第48-54页 |
| 4.3.1 尾随工况下目标汽车模型的数值模拟计算正确性的检验 | 第48-49页 |
| 4.3.2 压力云图、速度矢量图、流线图展示及分析 | 第49-52页 |
| 4.3.3 气动力、力矩对比及分析 | 第52-54页 |
| 4.4 本章小结 | 第54-55页 |
| 5 侧风工况下汽车外流场的数值仿真及分析 | 第55-68页 |
| 5.1 侧风工况环境的简介 | 第55-56页 |
| 5.2 侧风工况的仿真模拟 | 第56-59页 |
| 5.2.1 侧风情形及模型的选择 | 第56页 |
| 5.2.2 风力风速简介 | 第56-57页 |
| 5.2.3 仿真方案的选择 | 第57-58页 |
| 5.2.4 仿真的计算域的确定 | 第58-59页 |
| 5.2.5 侧风工况的仿真模拟 | 第59页 |
| 5.3 仿真结果的展示及分析 | 第59-66页 |
| 5.3.1 侧风工况下目标汽车模型的数值模拟计算正确性的检验 | 第59-61页 |
| 5.3.2 压力云图、速度矢量图、流线图展示及分析 | 第61-64页 |
| 5.3.3 气动力、力矩对比及分析 | 第64-66页 |
| 5.4 本章小结 | 第66-68页 |
| 6 超车过程工况下的汽车外流场的数值仿真及分析 | 第68-79页 |
| 6.1 超车过程工况环境的简介 | 第68页 |
| 6.2 超车过程工况的仿真模拟 | 第68-70页 |
| 6.2.1 尾随情形及模型的选择 | 第68-69页 |
| 6.2.2 仿真方案的选择 | 第69-70页 |
| 6.2.3 仿真的计算域的确定 | 第70页 |
| 6.2.4 网格策略、边界条件、壁面函数、湍流模型的选择 | 第70页 |
| 6.3 仿真结果的展示及分析 | 第70-77页 |
| 6.3.1 超车工况下目标汽车模型的数值模拟计算正确性的检验 | 第70-72页 |
| 6.3.2 压力云图、速度矢量图、流线图展示及分析 | 第72-74页 |
| 6.3.3 气动力、力矩对比及分析 | 第74-77页 |
| 6.4 本章小结 | 第77-79页 |
| 7 基于空气动力学数值仿真的汽车优化设计 | 第79-88页 |
| 7.1 汽车优化设计的作用及方法 | 第79-80页 |
| 7.2 本章基于空气动力学数值仿真的汽车优化设计的措施、结果 | 第80-82页 |
| 7.2.1 目标汽车尾部造型再造 | 第81-82页 |
| 7.2.2 加辅助尾翼 | 第82页 |
| 7.2.3 加辅助鸭尾 | 第82页 |
| 7.3 优化前后仿真模拟结果对比及分析 | 第82-86页 |
| 7.3.1 优化前后车尾流线图的对比及分析 | 第82-85页 |
| 7.3.2 优化前后汽车阻力系数的对比及分析 | 第85-86页 |
| 7.4 本章小结 | 第86-88页 |
| 结论 | 第88-91页 |
| (1) 本文总结 | 第88-89页 |
| (2) 研究展望 | 第89-91页 |
| 致谢 | 第91-92页 |
| 参考文献 | 第92-95页 |
| 攻读学位期间的研究成果 | 第95页 |
