全车CFD分析

项目描述

十年前，空气动力学在商用车制造商中无足轻重。它在航空航天工业和F1或任何其他赛车中都有应用。如今，越来越多的公司开始关注中程道路车辆的空气动力学。研究表明，适当优化空气动力学可以提高燃油效率。

在这个项目中，您将学习使用SIM SCALE，一个用于执行公式风格赛车的CFD分析的在线工具。SIM SCALE允许我们在线上传和执行分析，这样我们就可以在低端计算机上进行CFD。

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项目实施

使用任何CAD软件，如Solidworks或Catia等，准备一个方程式风格的汽车的CAD模型。保存为STEP, IGES或任何支持的格式。如果您希望只执行分析，请从www.grabcad.com．汽车应该有轮子，前翼和后翼。这种分析只需要一半的汽车来进行CFD。

通过访问他们的网站打开SIM SCALE IN chrome。创建一个帐户并开始一个新项目。上传半车CAD模型。

创建一个模拟并选择不可压缩流，因为在我们的分析中马赫数低于0.3。第一步是创建一个网格并细化它，然后定义初始条件和边界条件。在此之后，设置模拟并运行它。最后一步是后期处理。

在生成网格时，选择十六进制主导原语。使用k-omega SST湍流模型。转到几何原语，增加背景网格框的大小。保持它在你的模型后面至少3个汽车长度，在前面和顶部至少1个汽车长度。

对称墙应该恰好沿着汽车被切成两半的地方。在这个框中选择一个材质点。制作更多的笛卡尔盒子，只覆盖轮子和翅膀。这样做是因为这里的网格尺寸会更细。添加网格细化。

选择需要添加的细化类型。例如，对于表面细化，选择车身，前后端板，扩散器和驱动器。根据风面相互作用在该位置的重要性选择细化级别。选择更高层次的细化。

对于轮子，添加一个旋转区域细化，并将创建单元格区域更改为true。为整个车身表面添加一个边界层细化。为笛卡儿盒添加区域细化。

相应地选择它们的细化级别。在更多的湍流区域保持高度。然后开始网格操作。旋转轮的细化是为了车轮空气的相互作用。

一旦网格划分完成，就可以进入模拟设置。在开始之前，请确保网格是正确的。首先在材料中选择空气并保存。选择所有的笛卡尔方框作为体积。

然后我们给出初始条件。不要改变压力和速度的值。将k设置为0.06，ω设置为44.7。现在设置边界条件-

1. 包围盒前表面为进气道，速度为20米/秒。
2. 包围盒的后端为压力出口。
3. 侧壁和顶部作为墙和速度滑移。
4. 将对称墙设置为对称。
5. 将地板与移动墙配合，速度20m/s。
6. 添加另一个条件的墙壁类型，你选择整个汽车除了轮胎。

另设型墙边界条件，速度保持为旋转墙。将原点值设置为车轮中心的坐标，并选择分配下的轮胎。角速度是-90.9。

下一步是在高级概念中设置MRF区域。创建一个新的旋转区域。设置旋转轴y值为1，选择前轮。后轮也是如此。

进入数字，并设置所有放松因素为0.5。改变速度求解器平滑求解器和平滑到symGaussSeidel。重复k和。现在移动到模拟控制和改变结束时间1500。

在最后一步中，创建一个结果控件并设置力和力矩。修改写入间隔为5，选择不同的部分，如前翼，后翼等。为每一项设置单独的结果控件。

在后期处理步骤中，单击解决方案字段并添加过滤器。选择切片可查看不同平面上的速度或力等高线。您还可以通过添加该过滤器并选择汽车前面的平面来查看流线。设置合适的半径，即可查看气流方向。

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