吉林大学学报(工学版) ›› 2020, Vol. 50 ›› Issue (2): 426-436.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb20180867

• 车辆工程·机械工程 • 上一篇    

后视镜造型对前侧窗气动噪声的影响

陈鑫(),王宁,沈传亮(),冯晓,杨昌海   

  1. 吉林大学 汽车仿真与控制国家重点实验室,长春 130022
  • 收稿日期:2018-08-20 出版日期:2020-03-01 发布日期:2020-03-08
  • 通讯作者: 沈传亮 E-mail:cx@jlu.edu.cn;shencl@jlu.edu.cn
  • 作者简介:陈鑫(1974-),男,教授,博士生导师.研究方向:汽车空气动力学及NVH控制.E-mail:cx@jlu.edu.cn
  • 基金资助:
    国家重点研发计划项目(2016YFB0101601-7);吉林省科技发展计划项目(20160101283JC);吉林省省校共建项目(SXGJSF2017-2-1-5)

Effect of rearview mirror modeling on aerodynamic noise of front window

Xin CHEN(),Ning WANG,Chuan-liang SHEN(),Xiao FENG,Chang-hai YANG   

  1. State Key Laboratory of Automobile Simulation and Control,Jilin University,Changchun 130022,China
  • Received:2018-08-20 Online:2020-03-01 Published:2020-03-08
  • Contact: Chuan-liang SHEN E-mail:cx@jlu.edu.cn;shencl@jlu.edu.cn

摘要:

前侧窗区域的气动噪声主要来源于车外后视镜,为降低此区域的气动噪声,基于后视镜-平板风洞实验,对5款后视镜进行数值模拟研究。稳态分析采Realizable k-ε模型,瞬态分析采用基于Realizable k-ε模型的分离涡模拟(DES),此数值模拟方法监测的噪声数据与风洞实验结果基本一致。对比分析了5款后视镜平面流线图、表面声功率图和压力云图等,得出后视镜镜罩、基座造型、安装角度等造型因素对前侧窗区域气动噪声影响较为明显,适当调整组合这些造型因素,可有效减小后视镜对前侧窗气动噪声的影响,对后视镜结构的优化设计有较好的借鉴意义。

关键词: 车辆工程, 气动噪声, 车外后视镜, 数值模拟, 造型因素

Abstract:

The aerodynamic noise in the front window area mainly originates from the exterior rearview mirrors. To reduce the aerodynamic noise in this area, numerical simulations of five rearview mirrors were carried out based on the rearview mirror-plate wind tunnel experiment. The realizable k-ε model was used for steady-state analysis, and the separation vortex simulation was based on the realizable k-ε model for transient analysis. The noise data monitored by this numerical simulation method was basically consistent with the wind tunnel experiment results. The plane streamline diagrams, surface acoustic power diagrams and pressure cloud diagrams of the 5 rear-view mirrors are analyzed and compared. The shape factors that affect the aerodynamic noise of the front window area, such as mirror cover, base shape and installation angle are summarize. Results suggest that adjusting and combining these modeling factors properly can effectively reduce the influence of the rearview mirror on the aerodynamic noise of the front side window, which provides a good reference for the optimal design of the rearview mirror.

Key words: vehicle engineering, aerodynamic noise, rear-view mirror, numerical simulation, modeling factors

中图分类号: 

  • U463.85

图1

后视镜实体模型及三维几何模型"

图2

后视镜-平板三维模型"

图3

建立计算域模型"

表1

边界层结构参数(DES)"

项目后视镜A后视镜B后视镜C后视镜D后视镜E
首层厚度/mm0.30.30.30.30.3
增长率1.011.011.011.011.01
总层数1010101115
总厚度/mm3.13.13.13.54.8

表2

边界层结构参数(LES)"

项目后视镜A后视镜B后视镜C后视镜D后视镜E
首层厚度/mm0.070.070.070.070.08
增长率1.181.181.181.181.18
总层数1314131415
总厚度/mm33.633.64.9

表3

设置边界条件"

位置条件说明
计算域入口速度入口V33.33 m/s
计算域出口压力出口标准大气压
后视镜、桌子、计算域底面壁面非滑移壁面
计算域顶面、侧面对称面标准对称面

图4

残差收敛曲线"

图5

后视镜E监测点分布"

图6

后视镜E重要监测点位置声压级水平"

图7

平面X1位置图及平面X1上各后视镜尾流结构图"

图8

平面Y1位置图及平面Y1上各后视镜尾流结构图"

图9

平面Y2位置图及平面Y2上各后视镜尾流结构图"

图10

平面Z1位置图及平面Z1上各后视镜尾流结构图"

图11

平面Z2位置图及平面Z2上各后视镜尾流结构图"

图12

5款后视镜表面压力云图"

图13

5款后视镜表面声功率"

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