论文摘要
本文从汽车空气动力学的角度研究超车过程,旨在为汽车自动驾驶系统和智能交通系统的研究提供理论依据,确保安全超车。研究了稳态超车时纵向间距、横向间距、相对车速、绝对车速等参数对超车过程中车辆气动特性的影响规律以及车辆之间气动干扰的作用机理。利用先进的动网格技术实现了汽车超车过程的三维非稳态数值模拟。研究表明:在超车过程中,流场和压力场都会随着车辆之间纵向相对位置的不同而不断变化;为了确保安全超车,必须保证两车之间有安全的横向间距;相对车速对超车过程中主超车的影响较小,而对被超车的影响很大;相对车速相同时,绝对速度较高的两辆车在超车过程中彼此产生的瞬态气动干扰较大。
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提要第1章 绪 论1.1 研究背景及意义1.2 国内外研究现状1.2.1 国外研究现状1.2.2 国内研究现状1.3 研究方法1.3.1 稳态超车研究方法1.3.2 非稳态超车研究方法1.3.3 本文的研究方法1.4 主要研究内容第2章 数值模拟研究基础2.1 数值模拟理论基础2.1.1 基本概念和术语2.1.2 汽车外流场的基本假设2.1.3 基本控制方程2.1.4 常用数值模拟方法2.1.5 数值模拟过程2.2 汽车外流场数值模拟2.2.1 几何模型2.2.2 计算域2.2.3 网格模型2.2.4 求解器的比较与选择2.2.5 离散格式的选取2.2.6 湍流模型的比较与选择2.2.7 近壁区的处理2.2.8 收敛判据2.2.9 并行计算平台2.3 本章小结第3章 数值模拟与风洞试验的对比3.1 试验模型3.2 汽车风洞3.3 汽车风洞试验准则3.4 汽车风洞试验3.4.1 天平测力试验3.4.2 压力分布试验3.4.3 激光粒子测速试验(PIV)3.4.4 烟流法3.4.5 油膜法3.4.6 表面丝带法3.4.7 网格丝带法3.5 数值模拟与风洞试验的对比3.5.1 气动力系数的对比3.5.2 车身表面压力分布的对比5.5.3 数值模拟结果与PIV测速结果的对比3.5.4 数值模拟结果与烟流法的对比3.5.5 数值模拟结果与油膜法的对比3.5.6 数值模拟结果与表面丝带法的对比3.6 本章小结第4章 两车相对位置对超车过程的影响4.1 稳态超车模型的建立4.2 稳态超车过程的数值模拟4.2.1 计算域与网格划分4.2.2 求解设置4.2.3 y+值的大小4.2.4 收敛情况4.3 纵向相对位置对超车过程的影响4.3.1 气动力的变化4.3.2 流场的变化4.3.3 对交通控制的建议4.4 横向相对位置对超车过程的影响4.4.1 气动力的变化4.4.2 流场的变化4.4.3 对交通控制的建议4.5 数值模拟与风洞试验的对比4.6 本章小结第5章 车速对超车车辆瞬态气动特性的影响5.1 车速对气动力的影响5.2 非稳态超车模型的建立5.3 非稳态超车过程的数值模拟5.3.1 动网格技术5.3.2 非稳态超车的动网格策略5.3.3 计算域和计算网格5.3.4 求解设置5.3.5 数值模拟过程5.4 非稳态和稳态超车的比较5.4.1 气动力的比较5.4.2 流场的比较5.5 相对车速对非稳态超车过程的影响5.5.1 气动力的比较5.5.2 相对车速对超车过程的影响5.5.3 非稳态流场的比较5.5.4 对交通控制的建议5.6 绝对车速对非稳态超车过程的影响5.6.1 气动力的比较5.6.2 非稳态流场的比较5.6.3 对交通控制的建议5.7 本章小结第6章 全文总结6.1 本文研究工作和结论6.2 本文创新点6.3 展望参考文献攻博期间发表的学术论文及其它成果致谢摘要ABSTRACT
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标签:汽车空气动力学论文; 超车论文; 风洞试验论文; 数值模拟论文; 车速论文;