摩托车用整流罩形状与气流流动模拟

1、摩托车用整流罩形状与气流流动模拟分析 指导老师 XXX XX班 XXX毕业设计毕业设计完成过程 一.资料收集 二.翻译外文文献 三.研究对象确立 四.相关软件学习 五.二维图纸绘制 六.摩托车整流罩气流数值模拟 七.完成论文一.资料收集 收集途径： 1.图书馆查询 2.网络搜索 收集内容：汽车空气动力学数值计算 摩托车构造图解 简明英汉汽车工程词典 汽车空气动力学 等书籍 摩托车的空气动力特性研究 摩托车空气阻力系数的测试 等相关论文 二.外文文献翻译 搜集外文论文： Computational study of flow around a simplified car body Hybrid

2、 method for aerodynamic shape optimization in automotive industry Shape influence on mean forces applied on a ground vehicle under steady cross-wind Description of flow field in the wheelhouses of cars 并最终独立翻译了第一篇简化车身外流场的计算研究三.确立研究对象研究对象条件：1.装配有整流罩 2.市场保有量比较大 3.容易获得相关数据对象确立： 轻骑铃木骏威GSX125型摩托车整流罩三.确立研

3、究对象四.相关软件学习 1.学习Pro-e进行整流罩三维模型建立 2.学习AUTO-CAD，进行发动机零号图纸 绘制；将Pro-e三维模型确立的二维工程 图导入CAD进行编辑；绘制整流罩中心 纵截面，并将其导入GAMBIT进行网格绘 制 四.相关软件学习 3.学习GAMBIT，对CAD导入的图形进行网 格绘制，并设置对边界条件进行初步设置 4.学习FLUENT，对整流罩进行数值模拟计 算，对计算结果进行后处理 5.学习Office软件，利用Word对论文进行编 辑、排版，利用PowerPoint对毕业设计进 行总结五.二维图纸绘制 1.零号发动机图纸绘制：首先对照图书馆借阅的发动机图册，进行读

4、图，并查阅所学课本，弄懂每一部分的构造和作用；然后选定绘制对象，使用Auto-CAD进行绘制。五.二维图纸绘制 2.二号整流罩设计图纸绘制： 首先使用 Pro-e建立三维设计模型，然后生成二维工程图，最后导入CAD进行编辑，然后打印。六.摩托车整流罩气流数值模拟 1.使用GAMBIT建立网格，并初设边界条件 六.摩托车整流罩气流数值模拟 2.FLUENT设置 选择非耦合求解器Segregated Solver 该算法源于经典的SIMPLE算法。其适用范围为不可压缩流动和中等可压缩流动。这种算法不对Navier-Stokes方程联立求解，而是对动量方程进行压力修正。该算法是一种很成熟的算法，在应

5、用上经过了很广泛的验证。这种方法拥有多种燃 烧、化学反应及辐射、多相流模 型与其配合，适用于汽车领域的 CFD模拟。 六.摩托车整流罩气流数值模拟 2.FLUENT设置 对于摩托车外部流，为不可压缩低速流动，选择k-湍流模型; 设置入口为速度来流，湍流强度、湍流粘度比设置适中即可; 设置压力出口，湍流强度、 湍流粘度适中.六.摩托车整流罩气流数值模拟 空气流速较低，所以松弛因子设置可以保持FLUENT默认设置，也可以适当减小 离散化设置方面，为保持较高精度，可选择二阶差分 为保持收敛有较高精度，可以把连续性的 收敛标准设置的其他参数更小 以进口为标准，进行初始化 和压力系数监测六.摩托车整流罩

6、气流数值模拟 3.迭代计算，监视结果六.摩托车整流罩气流数值模拟 4.计算结果后处理 压力分布图 压力系数分布图六.摩托车整流罩气流数值模拟速度矢量图六.摩托车整流罩气流数值模拟 5.综合对比分析 （1）方案确立 我选择了控制单一变量法，对整流罩进行设计。具体方法如下：保持图中的黄色部分大小尺寸不变（用红色的标注对其进行控制），绿色标注指示的是扫描轨迹，本文改变绿色标注部分的弧度即改变整流罩迎风曲面弧度。本文对比分析的方案共四种：方案一，为摩托车整流罩原始尺寸，弧度为390mm；方案二，弧度为217mm；方案3，弧度为328mm；方案4，弧度为610mm。 六.摩托车整流罩气流数值模拟六.摩托车整流罩气流数值模拟（2）对比结果六.摩托车整流罩气流数值模拟（3）分析结论 随着整流罩迎风曲面弧度的减小，前后 表面压力差平均值减小，空气阻力减小，气流沿整流罩流动分离后的发散程度减小，分离后的速度减小；整流罩中部前方压力较大，整流罩设计需着重考虑中部强度。七.完成论文 在整流罩外部气流数值模拟的基础之上，在老师的悉心指导之下，认真分析所得数据，仔细总结设计内容，最终顺利完成论文。毕业设计总结 通过这次毕业设计，我受益匪浅