地面效应对汽车外部流动的影响.pdf

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1、第3 9 卷第3 期机械工程学报 V o t39N o3 2 0 0 3 年翌兰旦! 型星! 呈! Q 旦墨坚垒兰Q 坚里型垒盟! 曼垒兰星型g ! 盟星里垦! 翌g 竺! ： ：! 竺三一 _ - - _ _ _ _ _ _ - 日_ _ _ - _ _ - _ _ _ _ _ _ _ _ _ - _ _ 。_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。_ 。- - _ _ _ _ _ _ l 。_ 。一 一 地面效应对汽车外部流动的影响+ 谢今明张扬军涂尚荣 ( 清华大学汽车工程系汽车安全与节能国家重点实验室北京1 0 0 0 8 4 ) 摘要：地面效应是汽车空气动力学研究的主要难点之 。在考

2、虑汽车与地面相对运动的基础上，利用壁面函数法 计及移动地面对湍流流动的近壁效应影响，初步建立地面效应模型，然后通过求解采用弘g 紊流模型的N a v i e r S t o k e s 方程组，对某沙漠车模型步卜部流场进行了数值模拟。结果表明，风阻系数随离地间隙增加而变大，气动升 力系数随离地间隙的变化而非单调变化。若不考虑汽车与地面的相对运动将使计算结果误差较大，导致所得风阻 系数偏小，升力系数偏大。计算结果与移动模型法的精确试验结果一致，说明地面效应模型能够正确反映地面对 汽车外部流动的影响。 关键词：地面效应空气动力学计算流体力学汽车 中图分类号；U 4 6 3 0 前言 汽车为地面运动

3、钝体，行驶时受到汽车底部和 地面之间的气流干扰，存在地面效应是汽车空气动 力学区别于飞机空气动力学的主要学科特点之一， 也是汽车空气动力学研究的主要难点之- - ”。 由于地面效应对汽车内外流场特性和汽车气动 力、气动力矩、发动机冷却性能等具有重要影响， 受到了研究者们的广泛重视口】。利用固定地板法、 切向吹气法、边界层吸气法和移动带法等风洞试验 进行地面效应研究均存在较大误差1 3 J 。先进的移动 模型法，利用弹射系统使汽车模型运动，消除了传 统风洞技术对地面效应研究的限制，模拟精度较 高4 】。但移动模型法设备复杂，代价高，主要用于 精确的试验室研究，难以在汽车实际工程设计中得 到推广应

4、用。 随着计算机和计算技术迅速发展而蓬勃兴起的 计算流体力学( C F D ) 为汽车空气动力学的研究开辟 了新的途径，数值仿真已成为汽车空气动力学研究 与设计的基本工具口J 。数值仿真不受风洞试验中存 在的洞壁干扰、试验段堵塞效应、雷诺数效应等的 限制且采用动边界、动网格等方法可以较容易地 解决汽车与地面之间相对运动问题。本文建立了考 虑地面效应的汽车外部流场的物理数学模型及相应 计算方法，对不同离地间隙下的汽车外部流场结构 进行了数值模拟，数值模拟的结果显示了流场结构 特征及地面效应对汽车气动阻力和升力的影响。 + 清华丈学9 8 5 规划和江苏省汽车工程重点实验室基金( K 2 0 钳1

5、 瓷助项 目。2 0 0 1 0 9 3 0 收到韧稿，2 0 0 2 0 4 2 0 收到修改稿 1控制方程组和地面效应模型 汽车外部流场结构复杂，采用面元法、E u l e r 法等来求解流场已不能满足要求。由于地面效应的 主要影响是壁面效应，不考虑粘性难以正确模拟地 面效应。本文采用尽湍流模型封闭的三维N a v i e r - - S t o k e s 方程组来求解汽车外部流场。 1 1 控制方程 采用有限体积法进行求解，非定常N s 方程 可写为下面粘性流体力学方程的统一形式【8 1 旦i 掣+ 甲( 妒) ：v 亿g r a d 妒) 4 - S ( 1 ) 式中v 流体速度 p

6、 不可压流的流体密度( 常数) 口决定方程类别的通用变量( 如速度分量 “，v ，w 和压力P 等) C 变量p 的扩散系数 S 源项 1 2 湍流模型 选用标准肛8 模型来封闭N s 方程 x 方程 些：晏f c 。壁罢+ 。罢1 _ 虿掣一。( 2 ) D t函【“s 反缸J 缸 、 s 方程 尝= 芸f c ；等堡O x + V 塞1 一e ，昙万警c 。：警功盘【。s反J“K 良“足 ( 3 ) 式中 Q ，C l ，c 2 ，C pC n ，c 一常系数【” Q = 0 2 2 5 C l = 0 2 2 c 2 = 0 4e 2 0 1 3 白= 1 4 5 C d = I 9 2

7、 万方数据 ! 竺! 兰! ! 塑全婴竺：些重塑查塾垫兰丛塑亟垫塑墅堕! 一 1 3 地面效应模型 假设汽车在没有侧风的环境中行驶，即不考虑 侧风效应。根据流动相对性原理，设汽车不动，则 地面相对于汽车的运动速度即为汽车行驶速度，设 为“，。由于地面的存在，将使地面附近的湍流雷诺 应力和分f 粘度有同样的数量级，此时式( 2 ) 和式( 3 ) 不再适用。这里采用壁面函数法考虑地面存在对湍 流流动的近地效应影响。在湍流核心区仍采用式( 2 ) 和式f 3 ) 进行计算，而将地面第一层网格结点直接 布置在旺盛湍流区。近地影响全部集中在第一层网 格结点控制体内，设在近地区域：速度等的梯度 近似垂直

8、于地面，为一维流动。压力梯度影响很 小，切应力均匀分布。切应力和速度矢量为单向， 不存在反方向应力和流动。湍流动能和耗散效应 相平衡。湍流尺度线性变化。地面光滑。 在上述假设下，可以得到地面附近区域的速度 随法向离地距离y 的变化为 9 】 f Y +y + Y 。+ “1 t n ( E y + ) y + y 。+ ( 4 式中 U + 2 ( “u O u 。 “，“。一气流切线速度和地面移动速度 “。2 ( 叫p ) “。 o 壁面切应力 旷一表征到壁面距离的量纲一的变量 Y + = pc u “4 k “2 y , K = O 4 2 一一经验系数 E = 90 + 满足此+ 一吉l

9、 n ( 匆。+ ) = 0 ( 5 ) 2 结果讨论及分析 应用上述数学物理模型发展相应的计算方法， 对参考文献 4 】的实际沙漠车模型流场进行了仿真 计算，探讨了地面效应对该模型流场的影响。图l 为气流来流速度( 即汽车行驶速度) v = 1 5m s 、地面 运动速度“，= 1 5m s 、离地间隙观= 0 0 5 ( 6 为离地 间隙，为车长) 时，汽车模型下表面压力分布曲 线。由图可见，由于汽车前下部为外凸轮廓导致表 面气流加速压力迅速降低。在汽车底部前缘处压 力降至最低值后，由于汽车底部和地面之间的通道 使得气流受到一定程度的滞止，汽车表面压力得到 一定程度的回升。之后由于汽车底部

10、粘性边界层和 地面的壅塞作用，使得气流速度逐渐增大，压力逐 渐降低。图中给出了参考文献【4 】利用移动模型法 精确测量得出的模型底部压力分布。计算结果与试 验结果在汽车底部主要区域符合得很好，说明地面 效应模型的有效性。在汽车前下部计算结果与试验 结果有相当差距这主要是由于该处区域流动方向 变化剧烈，为强旋涡流动，使得试验和计算均较困 难。底部接近尾部区域的计算与试验值也有一定差 距，这主要是该区域的流动受到汽车尾部分离旋涡 流动的影响。 赫 雌 窖0 出 1 到汽车前靖歪离j 与车长L 之比 图1 汽车模型下表面压力分布 c D 压力系数c ( P 干。) 仰陀，) P ，P 。静压远场静压

11、 图1 中同时还给出了假设“，= 0 ，即地面相对于 汽车静止肘的计算结果。由图可见，不考虑汽车与 地面的相对运动，汽车前方的地面边界层效应使得 进入汽车底部气流减小，尽管在汽车底部的地面边 界层效应有使汽车底部流动加速的趋势，但总效果 仍使得汽车底部压力增加，导致计算误差增加。图2 。喜! 塞量一一一 0 1 5 P 一一一 0 1 0 P 一一 一 0 0 5 一一一 o = = ；= 三= 017018 0 19 0 到汽车前靖距鼻x m ) 二蕾相对运动时 车与地面阃速度分稚流插图 0 0 z o 酱霉哩= _ c ? 。：= - = 臣三三三三三 00 l5 P 一一一 一 00 1

12、 0 P 一 一一 L 一一一 。 00 0 5 。一 一一 l = ：= = = = _ ： i o E ! ! 一二! = = 二= = 工= 二一二! ! 一J 017 018O 1 90 到汽车前螭距 j m ( b ) 二者相对静止时汽车与地面问连度分布流场图 图2 地面相对于汽车移动与不移动时的 汽车底部速度分布 万方数据 6 0机械工程学报第3 9 卷第3 期 分别为地面相对于汽车移动与不动时的汽车底部速 度分布。底部流动情况直接影响到车身周围流场结 构，移动地面和固定地面具有不同的速度和压力分 布。 图3 a 给出了汽车模型上部流场的压力分布 图。由于地面的存在，使得汽车绕流在

13、底部受到限 制，导致汽车外部流场存在强烈的非对称性。图3 b 为假设地面和汽车模型没有相对运动时的流场压力 分布，地面动与不动主要在于对汽车底部流场结构 存在较大影响，而对汽车上部流场结构的影响较 小。 f 4 ( b ) 汽车与地面相对静止时周围流场压力分布图 圈3 汽车模型上部流场的压力分布躅 图4 给出了计算得出的风阻系数随离地间隙的 变化情况。在本文的计算间隙范围内，风阻系数随 离地间隙增加而变大，这一结论和传统的风洞试验 结果不一致。参考文献 4 】的试验没有传统风洞试 验的限制，完全真实模拟了汽车在实际道路上行驶 时地面效应的影响，试验结果也表明风阻系数随着 离地间隙的增加而变大，

14、说明本文的计算结果正确 反映了离地间隙对气动阻力的影响。参考文献【4 】 的试验和本文计算均不存在风洞洞壁干涉效应的影 响，传统风洞试验不能正确模拟地面间隙对风阻系 数的影响趋势可能是由于堵塞效应的缘故。图中还 给出了地面和汽车不存在相对运动时的计算结果， 可见二者的趋势基本一致，但气动阻力值均小于地 面移动时的结果。汽车与地面没有相对运动，相当 于地面与汽车一起向前运动，地面粘性效应将带动 地面附近气流向前运动，从而使得气动阻力减小。 地间隙d 与车长L 之比 图4 风阻系数随离地间隙的变化 1 移动地面2 静止地面 c d 风阻系敷，c , = F j ( 1 n p v l a ，) ，

15、A ，J 方向受力总和( 阻力) ，z 方向投影面积 气动升力系数随离地间隙的变化如图5 所示。 地面效应对气动升力系数的影响十分复杂，气动升 力系数随离地间隙的变化趋势为非单调变化。在本 文计算的离地间隙范围内，存在两个低极值点，分 别为8 L = O 0 5 0 和00 7 5 。离地间隙在这两个极值点范 围内将有利于汽车的高速气动稳定性。在一般汽车 适用离地间隙范围内，不考虑地面与汽车的相对移 动将使计算所得升力系数偏大。 膏地问嘛d 与丰长工之比 图5 气动升力系数随离地间隙的变化 1 移动地面2 静止地面 G 升力系数，c 。= R ( 1 2 7 v A , ) ，。，方向受力总和

16、( 升力) ，y 方向投影面积 3 结论 在无侧风和地面粗糙度影响的前提下，考虑汽 车与地面之间的相对运动，利用壁面函数法计及移 动地面对湍流流动的近地效应影响，初步建立了应 用汽车内外流场数值仿真的地面效应模型。通过求 解采用B s 紊流模型的N a v i e r S t o k e s 方程组， 对某沙漠车模型外部流场结构进行了数值模拟，结 果表明如下。 1 l 0 0 m O 6赫峨【f索需r 万方数据 ! ! 塑! ! 旦 塑全塑竺! 些墅塾生型壅兰盐塑堕垫竺墅堕 一j ! 一 ( 1 ) 计算结果与移动模型法的精确试验结果。 致，说明地面效应模型能够正确反映地面对汽车外 部流动的影

17、响。 ( 2 1 不考虑汽车与地面的相对运动将使汽车 底部结构流场计算误差较大，导致所得气动阻力偏 7 j 、。 ( 3 1 移动模型法精确试验结果表明，气动阻力 系数随离地间隙增加而变大，减小离地间隙将有助 于减小汽车气动阻力。计算结果正确反映了离地间 隙对气动阻力的这种影响趋势。传统风洞试验不能 正确模拟地面间隙对气动阻力系数的影响，可能是 由于堵塞效应的缘故。 ( 4 1 地面效应对气动升力系数的影响十分复 杂，气动升力系数随离地间隙的变化而非单调变 化。合适的离地间隙将有助于减小气动升力，提高 汽车的高速稳定性。在一般汽车离地间隙范围内， 不考虑汽车与地面相对运动将使计算所得升力系数

18、偏大。 参考文献 1H u c h oWHA e r o d y n a m i c so fr o a dv e h i c l e s S o c i e t yo f A u t o m o t i v eE n g i n e e r s ，1 9 9 8 2张扬军，吕振华，诸葛伟林，等汽车空气动力学研究 发展综述清华汽车发展研究文集( 第一辑) ，北京：清 华大学，2 0 0 1 3M e r c k e rE ，W i e d e m a n nJ C o m p a r i s o no f d i f f e r e n tg r o u n d s i m u l a t i

19、 o nt e c h n i q u e sf o ru s ei na u t o m o t i v ew i n dt o r m e l s I n ：V e h i c l eA e r o d y n a m i c s ，e d i t e db yS u m a n t r a nVa n d S o v r a nG ，S A EP T - 4 9 ，1 9 9 6 4 P a p e n f u s sH D tK r o n a s tMM o v i n g - m o d e lt e c h n i q u eu s e d i na u t o m o b i

20、l ea e r o d y n a m i c sf o rm e a s u r e m e n to f g r o u n de l - f e c t aE x p e r i m e n t s i n F l u i d s ，1 9 9 1 ，1 1 ( 2 3 ) ：1 6 1 1 6 6 5张扬军，徐石安涂尚荣，等汽车空气动力学数值仿 真研究进展汽车工程，2 0 0 1 ，2 3 ( 2 ) ：8 2 9 1 6谢今明离地间隙对汽车车身周围流场的影响分析：【硕 士学位论文】北京：清华大学，2 0 0 0 7杨胜汽车外部流场计算的湍流模型评价研究： 硕士学 位论文1 北京：清

21、华大学，2 0 0 1 8陈佐一蒋滋康张量分析与流体力学北京：清华大 学，1 9 9 0 9张扬军计算流体力学基础北京：清华大学，1 9 9 8 N U M E R I C A LS I M U L A T I o NS T U D Yo F G R o U N DE F F E C T So NF L O WF I E L D A R o U N DV E H I C L EB o D I E S X i e 。l i n m i n gZ h a n gY a n g j u n T uS h a n g r o n g ( T s i n g h u aU n i v e r s i t

22、 y ) A b s t r a c t ：T h eg r o u n de f f e c ti so n eo ft h em a i nd i f f i c u l t i e si n r o a dv e h i c l ea e r o d y n a m i c sAm o d e lo fg r o u n de f f e c ti sp u t f o r w a r du s i n gw a l l f u n c t i o nt h e o r ya n dc l o s ew a l le f f e c to f m o v i n g g r o u n

23、d t o t u r b u l e n t f l o w O i l t h e b a s i so f v e h i c l er e l a t i v e m o t i o nt ot h eg r o u n dI nt h ec a l c u l a t i o no ff l o wf i e l da r o u n d s o m ee a r a v a r lm o d e l ，t h r e e - d i m e n s i o n a lu n s t e a d yN a v i e r - S t o k e s e q u a t i o n s

24、a r es o l v e db yc h o o s i n gR N GK - Em o d e le q u a t i o n s T h er e s u l tg i v e st h ec o n c l u s i o nt h a tt h ed r a gc o e f f i c i e n t ( c d ) o f t h ev e h i c l em o d e li n c r e a s e sa n dt h el i f tc o e f f i c i e n t ( G ) d o e s n t c h a n g e m o n o t o n

25、o u s l ya st h eg r o u n dc l e a r a n c ei si n c r e a s e d w i t h i nas t a n d a r dr a n g e I tc o i n c i d e sw e l lw i t ht h ee x p e r i m e m r e s u l to nw h i c hm o v i n g m o d e lt e c h n i q u ei sa p p l i e dW h e r e a s t h ee r r o ro ft h er e s u l tw i l li n c r e

26、 a s eo b v i o u s l yo nt h eb a s ko f s t a t i o n a r yg r o u n d K e yw o r d s rG r o u n de f f e c tA e r o d y n a m i c sC F D A n t o m o t i v e 作者简介：谢今明，男，1 9 7 8 年出生。硕士生。主要研究方向为汽车 空气动力学、计算流体力学和汽车热管理系统 万方数据 地面效应对汽车外部流动的影响地面效应对汽车外部流动的影响 作者：谢今明， 张扬军， 涂尚荣 作者单位：清华大学汽车工程系汽车安全与节能国家重点实验室,北京

27、,100084 刊名： 机械工程学报 英文刊名：CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING 年，卷(期)：2003，39(3) 被引用次数：5次 参考文献(9条)参考文献(9条) 1.Hucho W H Aerodynamics of road vehicles 1998 2.张扬军.吕振华.诸葛伟林 汽车空气动力学研究发展综述 2001 3.Mercker E.Wiedemann J Comparison of different ground simulation techniques for use in automotive wind tunne

28、ls 1996 4.Papenfuss H D.Kronast M Moving-model technique used in automobile aerodynamics for measurement of ground effects 1991(2-3) 5.张扬军.徐石安.涂尚荣 汽车空气动力学数值仿真研究进展期刊论文-汽车工程 2001(02) 6.谢今明 离地间隙对汽车车身周围流场的影响分析 2000 7.杨胜 汽车外部流场计算的湍流模型评价研究 2001 8.陈佐一.蒋滋康 张量分析与流体力学 1990 9.张扬军 计算流体力学基础 1998 相似文献(10条)相似文献(10

29、条) 1.学位论文 张海滨 含发动机舱内流、地面效应的汽车流场模拟 2008 国内外对汽车空气动力学研究过程中，鉴于风洞试验成本太高，数值模拟得到发展。国内近几年在汽车空气动力学方面取得了很大的进展。本文针 对某轿车模型，采用计算空气动力学数值模拟方法，利用FLUENT软件，研究了发动机舱、地面效应对轿车空气动力特性的影响，探索了含有发动机舱的 轿车流场的模拟方法。在对轿车内-外部流场数值模拟的基础上，通过理论分析、数值计算，研究了发动机、散热器、前端开口的匹配问题。本论文的主 要工作有以下几个方面: （1）.查阅了大量的资料，分析了国内外空气动力学最新成果，通过具体数据说明了发动机舱内流和地

30、面效应对整车空气动力学特性影响非常大 ，比较分析了国内外汽车气动力与流场计算方法。 （2）.利用大型CAD软件CATIA建立了某轿车车身模型，针对汽车空气动力学流场流动特性，采用三维不可压缩雷诺平均方程N-S方程和RNG 湍流模型 ，控制界面的物理量应用二阶迎风差分格式获得，并运用SIMPLEC压力修正法进行迭代。采用FLUENT的前置处理器GAMBIT作为网格生成工具，计算软件选 用FLUENT，同时利用FLUENT进行后置处理。分别计算了含有地面效应和不含地面效应的两个模型，计算结果包括流场迹线、压力场，统计出了所受到的 力和力矩。 （3）.在上述CAD模型基础上，利用CATIA建立了发动

31、机舱模型，散热器和风扇分别利用多孔跳跃和风扇模型代替，选择与（2）中相同的模拟条件对 含有发动机舱的模型进行数值模拟。 （4）.对上述三种模型的模拟结果进行比较，分析了地面效应、发动机舱内流对轿车空气动力学性能的影响，为轿车流场的改进提供了一些意见和 建议。 （5）.通过对发动机舱内流的模拟，得到了流过发动机舱前端开口、散热器的空气量，根据发动机散热量和所需空气量的关系，分析了舱内的散热 情况。 最后，根据本文和国内外研究成果，对汽车流场模拟提出了一些设想。 2.会议论文 崔尔杰.韩光维 地面效应空气动力学研究 2003 地面效应空气动力学是地效飞行器和掠海飞行巡航导弹研制的关键技术之一.本文

32、简要介绍了近年来我国在这方面所取得的研究成果,对今后需要进 一步解决的问题也作了一些讨论,主要包括:考虑地面效应的高升阻比气动布局、动力增冲原理和方法、起降抗浪能力、近地掠海飞行稳定性和飞行控制 等. 3.学位论文 刘彦君 昆虫对称拍翼粘性绕流的数值研究 2007 本文基于格子玻尔兹曼方法和分块加密规则网格技术，在二维直角坐标网格下采用处理运动曲线边界条件的边界插值格式，数值模拟了两个椭圆翼 型对称平动和旋转振荡的粘性绕流问题。基于计算结果，分析了两侧翅膀的相互作用对昆虫悬停飞行的非定常空气动力特性和流场结构的影响。 通过数值模拟悬停状态下对称拍翼运动的粘性绕流问题，考察了拍翼幅值、平动中期攻

33、角对气动力特性的影响。研究发现，当合拢后的两翼分离时 ，Weis-Fogh机制产生的前缘涡是两翼相互作用提高升力的主要原因，翼型平动过程中不失速机制的存在是产生高升力的必要条件。当翼型平动距离较长 时，两翼间的相互作用不利于不失速机制，导致升力系数的下降。两翼相互作用对气动力的影响不仅存在于两翼分离和向外运动的过程，而是存在于整 个运动周期，从而对昆虫飞行的三种基本高升力机制产生了不同程度的影响。平动中期攻角与时均升力系数和时均功耗系数有着密切关系；通过调整平 动中期攻角，可以使时均升力系数与时均功耗系数的比值达到最大。对称拍翼流场的对称性和气动力曲线的周期性与控制参数有着密切关系，较小的拍

34、翼幅度和攻角有助于得到稳定的气动力特性。 通过数值模拟带有下壁面的对称拍翼运动，发现地面效应可以大幅度提高拍翼的升力系数以及时均升力系数与时均功耗系数的比值，有效地改善气 动特性。较大的拍翼幅值，有利于增强地面效应。在不同的飞行高度下，地面效应有着不同的机制。当高度较小时，翼型后缘涡受地面影响发生了明显 的变形；而在高度较大时，地面效应主要来源于悬停飞行产生的向下射流与地面的相互作用。 4.学位论文 艾邦成 地面效应研究 1998 该文在研究国外先进理论与先进算法的基础上,分析了国内外已有的研究成果,成功地采用拟压缩性算法求解二维不可压N-S方程.研究了近地平板及 翼型的地面效应问题.得出近地

35、飞行器随高度变化的法向力系数曲线,并考察了地面边界条件的变化对地面效应的影响. 5.会议论文 吕国鑫.东海宁.周丹杰.徐志国 海效导弹气动外形设计方法研究 2003 本文研究了海效导弹气动外形的设计方法.在分析海面地效区内流动特性的基础上,提出了海效导弹部件外形设计和气动布局的基本方法.阐述了导弹 外形参数设计和飞行参数设计及导弹战技指标之间的相互关系,指出气动外形设计要与气动特性评估交叉进行,并经各种模拟试验校核验证后才能完成. 6.学位论文 杜登惠 汽车风洞地面模拟系统的研究 2000 随着汽车市场竞争和高速公路的发展,汽车空气动力学日益受到人们的重视.评价汽车空气动力特性的方法主要是风洞

36、试验,但风洞实验的关键技术是 地面效应模拟技术,该论文阐述了汽车风洞地面效应模拟理论、数值模拟和试验三方面的研究成果.理论研究方法是,将车底与地板之间的区域按纵向分为 三部分,探讨其间气流的流动特性,根据不同的流动特性采用不同的地面效应模拟系统:传动带法、分布吸除、不同吸气角度的基本吸气、切向吸气或几种 方法综合使用.CFD模拟方法是,利用ANSYS有限元软件对于红旗轿车分别以低速35m/s和高速55m/s的气流速度,对固定地板和移动地板进行流态模拟,并就 其地板上边界层作对比分析.试验研究是在航天部701所FD-09航空风洞中采用开缝抽气地板的地面效应模拟系统,对其模拟效果进行了测评,主要评

37、价参数 有:动压时均差、截面动压、气流偏角、轴向静压梯度、紊流度、边界层速度分布等,结果表明开缝抽气地板的流场性能完全达到了汽车风洞试验的要求. 7.期刊论文 傅立敏.扶原放 轿车地面效应的数值模拟 -吉林大学学报(工学版)2003,33(2) 以简化的轿车模型为研究对象,利用移动边界条件进行地面效应的数值模拟,得到了轿车的气动力数据.并与同样条件下固定地面边界条件数值模拟的 压力曲线进行了比较和分析,其数值模拟结果与实验值的对比表明二者吻合较好.该模拟方法基本消除了固定边界层对车身底部的影响,从而提高了地面效 应数值模拟精度. 8.学位论文 李守华 磁悬浮列车若干空气动力学问题的数值研究 2

38、006 本文以粘性定常不可压Navier-Stokes方程以及k-双方程湍流模型理论为基础，利用大型有限元分析软件ANSYS对磁悬浮列车的空气动力特性和外 部流场进行数值分析研究。 建立了考虑地面效应与不考虑地面效应两种磁悬浮列车的二维空气动力学模型，数值模拟了三种不同车头、车尾形状的磁悬浮列车在不同运行速度 下车体表面的压力分布及车体所受的空气阻力，对运行于不同高度高架轨道上的磁悬浮列车在横向风作用下的侧向力、升力及侧翻力矩及其影响进行了 研究。建立了三维车体动力学模型，针对三种不同车下气隙，计算了不同运行速度下车体所受的空气阻力、升力及俯仰力矩，并对车体尾部流场进行了 模拟；对磁悬浮列车在

39、明线与隧道中所受的空气阻力进行了比较，并研究了运行速度、阻塞比及车体长度对磁悬浮列车在隧道中所受空气阻力的影响。 9.会议论文 朱国林 用二维N-S方程计算汽车绕流的地面效应 1992 10.会议论文 杨炯.梁鉴.李征初.汤伟 活动地板关键技术研究 2009 在风洞中通常用两种方法模拟地面效应：固定地板、活动地板。用固定地板模拟地面时，由于存在地板附面层，不能真实模拟飞机近地飞行状况。 采用活动地板模拟地面时.由于活动带的运行速度和方向与来流一致.在活动地板的表面上不产生附面层，可以真实模拟飞机近地飞行状况，提高地面效 应试验数据的精准度。活动地板装置研制涉及很多关键技术，包括活动地板的结构形

40、式选取、活动带材料的选择、活动带的张力控制技术、活动带工作 面跳动抑制技术、活动带摩擦发热问题的消除等。本文介绍了开展活动地板关键技术研究所采用的试验装置、主要研究内容和研究结果.确定了开口风洞 活动地板的结构形式和活动带材料，掌握了活动带跳动控制、活动带侧偏控制以及温度监控的控制方式和控制规律。该项研究成果对在生产性风洞研制 活动地板试验系统具有参考价值. 引证文献(3条)引证文献(3条) 1.王晓明.赵又群 车轮旋转对汽车流场影响的模拟研究期刊论文-汽车科技 2009(4) 2.郭军朝.谷正气.孟庆超 基本湍流模型在轿车底部流场的仿真分析期刊论文-计算机仿真 2007(4) 3.江叔通.徐义华.史卫成 具有地面效应理想车体三维绕流的研究期刊论文-南昌航空工业学院学报（自然科学版 ） 2005(2) 本文链接：http:/ 授权使用：燕山大学(ysdx)，授权号：9ab872dc-3c83-4fca-9bff-9e90010f257e 下载时间：2011年2月20日