袁志群 谷正气 方 遒 袁侠义

1.厦门理工学院,厦门,361024 2.湖南工业大学,株洲,412008 3.湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室,长沙,410082

0 引言

对高速行驶的汽车,降低气动阻力是空气动力学设计的准则,也是改善燃油经济性最有效的途径之一[1]。发动机舱内流阻力是整车气动阻力的主要组成部分,占汽车总气动阻力的10%～18%[1-2];而发动机舱的流场特性对散热性能十分重要,它直接关系到汽车的寿命以及性能[3-5]。因此对发动机舱内部流场的气动参数进行分析尤为重要。

在传统的汽车设计过程中,发动机舱流场常依靠设计者的经验或采用工程评估的方法进行控制,产品基本定型后再进行风洞实验验证,但目前的实验手段很难清楚地捕捉到发动机舱内部的流动特性,也很难预测发动机舱内流阻力的变化规律[6],以致于数据不能及时更新、设计周期延长、成本增加。随着计算机发展及计算技术的进步,数值计算得到迅猛发展[7-8],成为空气动力学研究的辅助手段,它避免了风洞实验的许多瓶颈问题,可与风洞实验结果相互对比,对风洞实验结论进行补充校正,数值计算得到的发动机舱布置参数与汽车空气动力学特性规律关系,可对改善汽车气动特性在理论上进行指导。

1 数值计算模型

汽车车速一般远低于声速,马赫数较小,汽车空气动力学属于低速空气动力学范畴,因此汽车周围流场可看作是三维不可压缩黏性等温流场[1],由于其外形复杂容易引起分离,所以应按湍流处理。……