轎車外流場數(shù)值模擬的研究:本文詳細論述對轎車進行了外流場的三維仿真計算整個過程，并與實驗結(jié)果進行了比較。通過對計算結(jié)果的分析和與實驗結(jié)果的對比，得知仿真的結(jié)果定性的反映流場的特性。在此基礎(chǔ)上還進行了車輪轉(zhuǎn)動的分析。得出了車輪轉(zhuǎn)動對汽車外流場的影響和車輪在輪坑中轉(zhuǎn)動的流場的特點。在轎車外流場的模擬過程中：網(wǎng)格的劃分中采用了結(jié)構(gòu)化的網(wǎng)格，采用了移動地面邊界條件。比較準(zhǔn)確的模擬了轎車外流場氣流流態(tài)。轎車外流場的模擬結(jié)果阻力系數(shù)與實驗值相吻合。升力系數(shù)由于對車輛底部的簡化，省略了車輪而變的不甚吻合。
在車輪外流場的模擬過程中：在車輪和地面的接觸面上采取了一定的技術(shù)處理。這樣就可以比較準(zhǔn)確的模擬車輪在地面上滾動前進的狀態(tài)。在本次模擬中采用了轉(zhuǎn)動邊界條件和不轉(zhuǎn)動的邊界條件。模擬計算出了車輪轉(zhuǎn)動對阻力以及升力的影響。

第一章 緒論1
§1.1 汽車空氣動力學(xué)研究的內(nèi)容和意義1
§1.2 汽車空氣動力學(xué)研究的方法3
1.2.1 試驗研究3
1.2.2 數(shù)值模擬法4
1.2.3 實驗方法和數(shù)值仿真的關(guān)系5
§1.3 本課題內(nèi)容和意義6
第二章 汽車外流場數(shù)值模擬的理論基礎(chǔ)7
§2.1 汽車外流場的特點7
§2.2 計算流體力學(xué)在汽車的應(yīng)用8
2.2.1 計算流體力學(xué)8
2.2.2 計算流體力學(xué)的能力及限制9
2.2.3 計算流體學(xué)在汽車上的應(yīng)用9
§2.3 湍流模型理論 10
§2.4 數(shù)值方法的構(gòu)造? 13
§2.5 數(shù)值仿真的主要方法 14
2.5.1 N-S 方程組的近似14
2.5.2 分區(qū)法15
2.5.3 商業(yè)軟件對于空氣動力學(xué)數(shù)值模擬的作用16
第三章 汽車外流場的數(shù)值模擬17
§3.1 物理模型17
3.1.1 本次計算的幾何模型17
3.1.2 汽車外流場物理模型18
§3.2 流場仿真采用的網(wǎng)格類型18
3.2.1 流場仿真采用的網(wǎng)格18
3.2.2 汽車外部流場仿真的網(wǎng)格系統(tǒng)19
§3.3 計算網(wǎng)格的生成19
§3.4 湍流模型及差分格式22
3.4.1 湍流模型22
3.4.2 微分方城離散24
3.4.3 基本方程的離散處理26
§3.5 模擬結(jié)果分析27
3.5.1 計算條件27
3.5.2 模擬結(jié)果27
3.5.3 距壁面的距離
y+ 28
3.5.4 車體表面摩擦力分布29
3.5.5 車身壓力分布29
3.5.6 尾部的流場模擬結(jié)果分析31
§3.6 本章小節(jié)36
第四章 車輪的流場的模擬37
§4.1 車輪的流場 37
4.1.1 車輪轉(zhuǎn)動對流譜的影響 37
4.1.2 風(fēng)洞實驗研究車輪轉(zhuǎn)動 38
§4.2 數(shù)值模擬車輪外流場 39
4.2.1 車輪的幾何模型 39
4.2.2 流場的物理模型 40
§4.3 網(wǎng)格的生成 40
§4.4 模擬結(jié)果分析 42
4.4.1 邊界條件 42
4.4.2 模擬結(jié)果 43
4.4.3 距壁面的距離
y+ 43
4.4.4 車輪表面的壓力 43
4.4.5 車輪周圍的流場 45
4.4.6 兩種邊界條件比較51