吉林大学学报(工学版) ›› 2013, Vol. 43 ›› Issue (03): 595-601.doi: 10.7964/jdxbgxb201303007

• 论文 • 上一篇    下一篇

尾板对重型载货汽车尾部流场的影响

胡兴军, 李腾飞, 王靖宇, 杨博, 郭鹏, 廖磊   

  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:2012-04-30 出版日期:2013-05-01 发布日期:2013-05-01
  • 通讯作者: 杨博(1980-),男,副教授,博士.研究方向:汽车空气动力学.E-mail:yang_bo@jlu.edu.cn E-mail:yang_bo@jlu.edu.cn
  • 作者简介:胡兴军(1976-),男,副教授,博士.研究方向:汽车空气动力学.E-mail:hxj@jlu.edu.cn
  • 基金资助:

    国家自然科学基金项目(50805062);吉林大学基本科研业务费项目(450060481062).

Numerical simulation of the influence of rear-end panels on the wake flow field of a heavy-duty truck

HU Xing-jun, LI Teng-fei, WANG Jing-yu, YANG Bo, GUO Peng, LIAO Lei   

  1. State Key Laboratory of Automotive Simulation and Control, Jilin University, Changchun 130022, China
  • Received:2012-04-30 Online:2013-05-01 Published:2013-05-01

摘要: 为了降低风的阻力,对某牵引式重型载货汽车加装了4种不同形式和尺寸的尾板.并采用数值仿真的方法分析了尾板对流场的影响,探索了风阻产生机理和降低原因.仿真工况模拟正常车辆行驶速度25 m/s,未考虑侧风影响.计算结果表明:安装4种尾板后风阻系数均有降低,降幅最大为2.8%,获得了较满意的降阻效果.对比分析了4种方案的整车气动阻力系数、流速分布及总压为零等值面的计算结果.研究发现:尾板对车身周围气流的影响集中在货箱尾部,改变了尾流中原有的环形漩涡结构,从而降低了风阻.

关键词: 车辆工程, 重型载货汽车, 尾板, 尾流场, 环形漩涡

Abstract: Numerical simulation was used to calculate the flow field around a heavy-duty truck. This study attempted to reduce the drag by adding four rear-end panels with different sizes and styles. The influence of the rear-end panels on the flow field was studied, and the mechanism of generation of drag and cause of decrease of drag were investigated. The air velocity was set to 25 m/s without considering crosswind to simulate the real working condition. The results confirm the effectiveness of all the four types of rear-end panels in drag reduction, and a maximal drag reduction of 2.8% was obtained. Analysis suggests that the rear-end panels alter the structure of the ring vortex in the wake flow, thus reducing the drag.

Key words: vehicle engineering, heavy-duty truck, rear-end panel, wake flow field, ring vortex

中图分类号: 

  • U461.1
[1] McCallen R, Browand F, Hammache M, et al.Progress in reducing aerodynamic drag for higher efficiency of heavy duty trucks(class 7-8)//SAE Paper, 1999-01-2238.

[2] McCallen R, Salari K, Ortega J,et al. Doe's effort to reduce truck aerodynamic drag-joint experiments and computations lead to smart design//Ucrl-Conf-204819, 2004.

[3] Schoon R, Pan F P. Practical devices for heavy truck aerodynamic drag reduction//SAE Paper, 2007-01-1781.

[4] 刘畅,王靖宇,桑涛,等. 大型载货汽车驾驶室与货厢间隙对气动力特性的影响[J]. 吉林大学学报:工学版,2007,37(2):280-285. Liu Chang,Wang Jing-yu,Sang tao,et al. Effect of gap between driver cab and freight body of heavy duty truck on its aerodynamic characteristic[J]. Journal of Jilin University(Engineering and Technology Edition), 2007,37(2):280-285.

[5] 王靖宇,胡兴军,田华,等. 导流罩对轻型厢式货车气动特性影响的数值模拟[J]. 吉林大学学报:工学版,2008,38(1):12-16. Wang Jing-yu, Hu Xing-jun, Tian Hua, et al. Numerical simulation of influence of guide cowl on light-duty van aerodynamic characteristics[J]. Journal of Jilin University (Engineering and Technology Edition), 2008,38(1):12-16.

[6] 胡兴军, 杨博, 郭鹏, 等.基于底部隔板的厢式货车的气动减阻[J].吉林大学学报:工学版, 2011, 41(增刊2): 108-113. Hu Xing-jun, Yang Bo, Guo Peng, et al. Aerodynamic drag reduction of van based on underbody skirt[J]. Journal of Jilin University (Engineering and Technology Edition), 2011,41(Sup.2):108-113.

[7] Krishna M V, Ram C V, Ortega J, et al. Adjustable roof fairing for truck aerodynamics//SAE Paper, 2011-26-0106.

[8] Cary W K, Landman D, Wood R. Experimental investigation of wake boards for drag reduction on an ahmed body//SAE Paper, 2006-01-3530.

[9] Landman D, Wood R, Seay W, et al. Understanding practical limits to heavy truck drag reduction//SAE Paper, 2009-01-2890.

[10] Martini H, Bergqvist B, Hjelm L, et al. Aerodynamic effects of roof deflector and cab side extenders for truck-trailer combinations//SAE Paper, 2011-01-2284.

[11] Bayraktar I, Landman D, Cary W K, et al. An assessment of drag reduction devices for heavy trucks using design of experiments and computational fluid dynamics//SAE transactions, 2005,114(2):312-323.

[12] Menter F R. Zonal two equation k-w turbulence models for aerodynamic flows//AIAA Paper, 1993-93-2906.

[13] 王福军. 计算流体动力学分析[M]. 北京:清华大学出版社,2004.
[1] 常成,宋传学,张雅歌,邵玉龙,周放. 双馈电机驱动电动汽车变频器容量最小化[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1629-1635.
[2] 席利贺,张欣,孙传扬,王泽兴,姜涛. 增程式电动汽车自适应能量管理策略[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1636-1644.
[3] 何仁,杨柳,胡东海. 冷藏运输车太阳能辅助供电制冷系统设计及分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1645-1652.
[4] 那景新,慕文龙,范以撒,谭伟,杨佳宙. 车身钢-铝粘接接头湿热老化性能[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1653-1660.
[5] 刘玉梅,刘丽,曹晓宁,熊明烨,庄娇娇. 转向架动态模拟试验台避撞模型的构建[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1661-1668.
[6] 赵伟强, 高恪, 王文彬. 基于电液耦合转向系统的商用车防失稳控制[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1305-1312.
[7] 宋大凤, 吴西涛, 曾小华, 杨南南, 李文远. 基于理论油耗模型的轻混重卡全生命周期成本分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1313-1323.
[8] 朱剑峰, 张君媛, 陈潇凯, 洪光辉, 宋正超, 曹杰. 基于座椅拉拽安全性能的车身结构改进设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1324-1330.
[9] 那景新, 浦磊鑫, 范以撒, 沈传亮. 湿热环境对Sikaflex-265铝合金粘接接头失效强度的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1331-1338.
[10] 王炎, 高青, 王国华, 张天时, 苑盟. 混流集成式电池组热管理温均特性增效仿真[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1339-1348.
[11] 金立生, 谢宪毅, 高琳琳, 郭柏苍. 基于二次规划的分布式电动汽车稳定性控制[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1349-1359.
[12] 隗海林, 包翠竹, 李洪雪, 李明达. 基于最小二乘支持向量机的怠速时间预测[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1360-1365.
[13] 王德军, 魏薇郦, 鲍亚新. 考虑侧风干扰的电子稳定控制系统执行器故障诊断[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1548-1555.
[14] 胡满江, 罗禹贡, 陈龙, 李克强. 基于纵向频响特性的整车质量估计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 977-983.
[15] 刘国政, 史文库, 陈志勇. 考虑安装误差的准双曲面齿轮传动误差有限元分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 984-989.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 刘松山, 王庆年, 王伟华, 林鑫. 惯性质量对馈能悬架阻尼特性和幅频特性的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 557 -563 .
[2] 初亮, 王彦波, 祁富伟, 张永生. 用于制动压力精确控制的进液阀控制方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 564 -570 .
[3] 李静, 王子涵, 余春贤, 韩佐悦, 孙博华. 硬件在环试验台整车状态跟随控制系统设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 577 -583 .
[4] 王同建, 陈晋市, 赵锋, 赵庆波, 刘昕晖, 袁华山. 全液压转向系统机液联合仿真及试验[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 607 -612 .
[5] 张春勤, 姜桂艳, 吴正言. 机动车出行者出发时间选择的影响因素[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 626 -632 .
[6] 马万经, 谢涵洲. 双停车线进口道主、预信号配时协调控制模型[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 633 -639 .
[7] 于德新, 仝倩, 杨兆升, 高鹏. 重大灾害条件下应急交通疏散时间预测模型[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 654 -658 .
[8] 肖赟, 雷俊卿, 张坤, 李忠三. 多级变幅疲劳荷载下预应力混凝土梁刚度退化[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 665 -670 .
[9] 肖锐, 邓宗才, 兰明章, 申臣良. 不掺硅粉的活性粉末混凝土配合比试验[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 671 -676 .
[10] 仙树, 郑锦, 路兴, 张世鹏. 基于内容转发模型的P2P流量识别算法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 727 -733 .