| ABSTRACT | 第5-7页 |
| 摘要 | 第8-19页 |
| CHAPTER 1 INTRODUCTION | 第19-30页 |
| 1.1 Background | 第19-21页 |
| 1.2 The Open - wheel Race Car Aerodynamic Development | 第21-25页 |
| 1.3 Methods study of open-wheel race car | 第25-27页 |
| 1.3.1 Experimental method | 第25-26页 |
| 1.3.2 Numerical method | 第26-27页 |
| 1.4 The main technical of open-wheel race car aerodynamics | 第27-28页 |
| 1.5 Objectives of This Investigation | 第28页 |
| 1.6 Thesis Structure | 第28-30页 |
| Chapter 2 THEORETICLE FOUNDATION OF OPENWHEEL RACE CAR AERODYNAMICS | 第30-47页 |
| 2.1 Aerodynamics characteristic of open - wheel race car | 第30-31页 |
| 2.2 Aerodynamic Coefficients | 第31-34页 |
| 2.2.1 Drag Coefficient | 第32页 |
| 2.2.2 Lift Coefficient | 第32-33页 |
| 2.2.3 Side Coefficient | 第33页 |
| 2.2.4 Pressure Coefficient | 第33-34页 |
| 2.3 Wing effect | 第34-40页 |
| 2.3.1 Front wing | 第34-38页 |
| 2.3.2 Rear wing | 第38-40页 |
| 2.4 Wheel effect | 第40-43页 |
| 2.5 Ground Effect | 第43-46页 |
| 2.6 Summary | 第46-47页 |
| Chapter 3 MODEL CREATION AND RESEARCH METHODOLOGY | 第47-72页 |
| 3.1 Description of CAD Model Geometries | 第47-50页 |
| 3.2 Numerical Methods and Turbulence Modeling | 第50-60页 |
| 3.2.1 RANS turbulence model | 第51-58页 |
| 3.2.2 Large Eddy Simulation (LES) | 第58-59页 |
| 3.2.3 Direct numerical simulation (DNS) | 第59页 |
| 3.2.4 MRF-Multiple Reference Frame Method | 第59-60页 |
| 3.3 Wall treatments | 第60页 |
| 3.4 Experimental Method | 第60-70页 |
| 3.4.1 Wind Tunnel Test | 第61-68页 |
| 3.4.2 LDA (Laser Doppler Anemometer) | 第68-69页 |
| 3.4.3 PIV (Particle Image Velocimetry) | 第69-70页 |
| 3.5 Wind Tunnel Errors | 第70页 |
| 3.6 Summary | 第70-72页 |
| Chapter 4 EXPERIMENTAL INVESTIGATION OF THE FLOW FIELD AROUND OPEN–WHEEL RACE CAR | 第72-88页 |
| 4.1 Hunan University HD-2 wind tunnel | 第72-73页 |
| 4.2 Instrumentation and Measurement Techniques | 第73-79页 |
| 4.2.1 Balance system | 第73-74页 |
| 4.2.2 Pressure measurement system | 第74-75页 |
| 4.2.3 Velocity measurement system | 第75-76页 |
| 4.2.4 Suction system | 第76-77页 |
| 4.2.5 Particle Image Velocimetry (PIV) | 第77-79页 |
| 4.3 The effect of ground boundary layer on the result of measurement and modify | 第79-80页 |
| 4.4 Wind tunnel setup | 第80-81页 |
| 4.5 Results | 第81-87页 |
| 4.5.1 The suction system close | 第81-84页 |
| 4.5.2 The suction system open | 第84-86页 |
| 4.5.3 Flow structure at the plane X=0 of open-wheel race car rear wing | 第86-87页 |
| 4.6 Summary | 第87-88页 |
| Chapter 5 NUMERICAL SIMULATION OF THE AERODYNAMIC CHARACTERISTICS AROUND OPEN–WHEEL RACE CAR IN CASES: STATIONARY AND ROTATING WHEELS | 第88-129页 |
| 5.1 Introduction | 第88-91页 |
| 5.2 Ansys Icem and Fluent | 第91页 |
| 5.3 Simulation process the flow field of Open-wheel Race car | 第91-93页 |
| 5.4 Computation setup | 第93-105页 |
| 5.4.1 Race car geometrical parameters | 第93-94页 |
| 5.4.2 Computation domain | 第94页 |
| 5.4.3 Governing equations and discretization | 第94-95页 |
| 5.4.4 The MRF method | 第95-96页 |
| 5.4.5 Convergence criteria and validation | 第96-97页 |
| 5.4.6 Turbulence Modelling | 第97-98页 |
| 5.4.7 Mesh generation and grid independence test | 第98-103页 |
| 5.4.8 The boundary conditions | 第103-105页 |
| 5.5 Results | 第105-127页 |
| 5.5.1 Pressure distribution on wheel of race car | 第105-109页 |
| 5.5.2 Pressure distribution around race car | 第109-111页 |
| 5.5.3 Pressure distribution on front and rear wing | 第111-114页 |
| 5.5.4 Flow characteristics around the wheel of the race car | 第114-118页 |
| 5.5.5 Flow characteristics around the race car | 第118-122页 |
| 5.5.6 Flow characteristics around front-rear wing of race car | 第122-127页 |
| 5.6 Summary | 第127-129页 |
| Chapter 6 OPTIMIZATION OPEN-WHEEL RACE CAR REAR WING | 第129-149页 |
| 6.1 Introduction | 第129-131页 |
| 6.2 The aerodynamic optimization method based on approximation modelmethod | 第131-137页 |
| 6.2.1 Design of Experiment | 第133-134页 |
| 6.2.2 The approximate model | 第134-136页 |
| 6.2.3 The optimization algorithm selection | 第136页 |
| 6.2.4 The process of the aerodynamic forces optimization based on theapproximate model | 第136-137页 |
| 6.3 Open-wheel race car rear wing optimization | 第137-144页 |
| 6.3.1 Aerodynamic of airfoils | 第137-139页 |
| 6.3.2 The rear wing geometric model | 第139-140页 |
| 6.3.3 Numerical simulation and establishment approximate model | 第140-143页 |
| 6.3.4 Objective and constraint functions | 第143-144页 |
| 6.4 Optimization result | 第144-148页 |
| 6.4.1 Test result by numerical simulation method | 第145-146页 |
| 6.4.2 Test result by experimental method | 第146-148页 |
| 6.5 Summary | 第148-149页 |
| Chapter 7 AERODYNAMIC CHARACTERISTICS OF OPEN-WHEEL RACE CAR IN TURN A CORNER | 第149-158页 |
| 7.1 Introduction User-defined function (UDF) | 第149-151页 |
| 7.1.1 Introduction | 第149-150页 |
| 7.1.2 UDF functions | 第150页 |
| 7.1.3 UDF code | 第150-151页 |
| 7.2 The Process of numerical simulation | 第151-153页 |
| 7.2.1 Computation domain | 第151-152页 |
| 7.2.2 Mesh generation | 第152页 |
| 7.2.3 The boundary conditions | 第152-153页 |
| 7.3 Results | 第153-157页 |
| 7.3.1 Velocity distribution around open-wheel of race car | 第154-155页 |
| 7.3.2 Pressure distribution around open-wheel of race car | 第155-157页 |
| 7.4 Summary | 第157-158页 |
| CONCLUSION AND FUTURE WORK | 第158-161页 |
| REFERENCES | 第161-170页 |
| APPENDIX A AERODYNAMIC COEFFICIENTS BASE ON THE ROTARY FLOOR PLATE | 第170-174页 |
| APPENDIX B THE UDF FILE | 第174-176页 |
| APPENDIX C RESEARCH PUBLICATIONS | 第176-177页 |
| ACKNOWLEDGEMENTS | 第177页 |
