车辆空气外流场cfd分析/风阻分析

业务内容:

车辆涉水CFD分析、汽车空气外流场CFD分析、风量流量分析等,产品端有限元分析,模具成型端模流分析、为制造型企业提供专业有限元分析咨询,在新能源汽车、高科技、医疗、工业设备等领域有丰富的项目经验和知识积累。


CFD分析应用价值:

  高速发飘、侧风跑偏等与车辆的空气动力学密切相关。通过优化空气动力学设计,可以有效改善车辆的油耗、高速行驶安全性等相关性能。一般来说,流线型越好的车,空气动力学性能越好。


风阻系数:

  对于企业造车,花样是越来越多,而风阻系数这四个字在近年涌入了大家的视线,但是对于风阻系数背后的事儿还没闹明白,究竟一辆车的风阻系数到底能决定什么?一辆车的风阻系数是不是越低越好?

  其实汽车的风阻就是将汽车放到风洞口,测试出来的。就是CFD分析一类,风洞测试可以说是在很多行业中非常重要的测试,甚至可以影响到一个国家的工业水平。一座摩天大厦,是否能够伫立,是否经得起大风都要通过风洞测试来确定。就连航空飞船能否顺利到达外空彼岸,也要经过严格的风洞测试。


整车外流场CFD分析项目案例

实现优异的气动性能。那就要采取正向开发的方式。所谓正向的开发,就是在产品开发初始阶段早早介入,并在各个开发阶段主动灵活地进行设计,直到达成车辆设定的目标。在产品开发详细设计阶段,工程师基于仿真技术,进行了100多次的优化方案分析,不放过任何一个设计细节,最终的风阻系数低至0.34。


前风挡空气流动情况

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前挡风玻璃和引擎盖是生成风阻的主要区域。为改善这一部位的空气动力学设计,工程师们通过23轮CFD分析验证,对前脸角度进行优化,使前挡风玻璃向后倾斜,让空气更加轻松的通过前车身,在有效减少空气阻力的同时,兼顾良好的驾驶视野。


尾部“旋涡区”与侧面空气流动情况

车辆空气外流场cfd风阻分析(图4)  车辆空气外流场cfd风阻分析(图5)

  1.汽车行驶时,会在尾部形成“漩涡区”。这和“龙卷风”把物体吸入旋涡的情形类似,“旋涡区”内气流速度越快,车子往后吸力就越强,阻力就越大。

  2.经过21轮CFD分析验证、4种方案风洞验证,将尾翼设计成14°最佳后尾翼下压角度,成功大幅降低车尾部空气阻力,有效避免空气在尾翼形成涡流。

  3.为避免高速气流窜入尾部“旋涡区”,还根据风洞试验得出的数据,生成侧尾翼的最佳设计方案——刀锋形设计。不仅有效减小尾涡尺寸,同时切割气流,降低“旋涡”强度。


底盘空气流动情况

  为减少汽车底盘产生的空气阻力,工程师一般会采用底盘平整化设计,即尽可能将底盘部件布置在一个平面,通过安装护板形式达到平整化。共有11处底盘平整化护板,有效改善下车底的空气流动、提高顺畅性,使气流快速通过车体底部,空气阻力降低6%,空气升力降低50%。

车辆空气外流场cfd风阻分析(图6)车辆空气外流场cfd风阻分析(图1)


风洞气流循环系统

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风洞的优势在于它可以产生非常接近实际驾驶情况的气流。如果装有转盘,则可以在不同的风入射角下对汽车进行测试。该装置是典型的风洞,除了将风力发生装置(风扇、消音器和空气加热器)放置在测量室上方,还将要检查的汽车放在转盘上,并朝着排气喷阀旋转90°。系统使用的典型风速约为140 km / h(最大160 km / h)。


风噪控制

高品质的静音性是产品的基本要求。为控制高速下的风噪,工程师通过CFD分析仿真和风洞试验等多轮优化,不断改善气动噪声源,最终将120km/h速度下的车内噪音优化至65.2分贝,明显优于同级别合资车。


车辆空气外流场cfd风阻分析(图7)


  汽车工业是当前世界最重要的行业之一,也是竞争最为激烈的行业之一。在现代汽车设计流程中CAE分析起着非常大的作用,激烈竞争的汽车市场对汽车的开发周期和质量性能提出了很高的要求,CAE的作用就在于它能驱动精益设计和快速汽车开发流程,可以大量的节省开发成本,缩短开发周期。


车辆行业CFD分析常用测试项目:

风阻分析与气动噪声分析

整车外流场CFD分析

空调系统CFD分析

整车热管理分析

整车空气动力学噪声分析


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