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国外对于汽车空气动力学的研究起步很早,而我国国内最近几年也对汽车空气动力学的重视程度也越来越高。本文结合与东风汽车有限公司合作的“关于东风D310型汽车外流场流动特性和发动机舱内流场及散热特性”课题,针对载重汽车的外部流场和发动机舱内流动情况,采用计算空气动力学数值模拟方法,利用FLUENT商用软件,探索模拟载重汽车外部绕流、发动机舱内部流动的方法:在对载重汽车内—外部流动数值模拟的基础上,研究通过理论分析、实验数据和工程方法相结合的技术途径解决发动机舱散热问题的工程方法。并提出了一些改善流场的意见和建议。本论文的主要内容有以下几个方面: 1) 回顾了国内外汽车空气动力学的发展历史,查阅了大量的资料,通过具体的数据来了解汽车空气动力学对于汽车的性能、外观、环保以及能源等方面的重要性和实用性,研究分析了国内外汽车气动力与流场计算方法。 2) 针对汽车空气动力学周围绕流流场以及发动机舱内流场的流动特性,选择不可压缩雷诺平均的RANS方程作为控制方程,采用了有限体积法对方程进行空间的离散,然后通过SIMPLE方法进行迭代求解,计算过程中所采用的湍流模型是一方程约束的S-A湍流模型。所采用的网格生成软件是FLUENT的前置处理器GAMBIT作为网格生成工具。计算软件选用的是FLUENT计算软件,同时利用FLUENT进行后置处理。 3) 通过轿车标模对本论文的计算方法进行了验证。对东风D310型载重卡车的外部流场进行了数值模拟,并得出了该车型外部流场的流动特性以及阻力系数等参数,并与国外的试验数据进行了对照,结果合理。 4) 针对载重汽车发动机舱内部流动情况,采用外部流动与发动机舱内部流动耦合求解方法,计算了发动机舱内部流场特性,计算结果合理。 5) 在对发动机舱内部流动数值模拟的基础上,通过理论分析、实验数据和工程方法相结合的方法,计算了发动机舱散热特性,与实验结果吻合较好。 6) 根据本文和国内外研究结果,分析研究了载重汽车的外部流动对汽车阻力、升力、气动噪声等方面的影响,并针对这些问题,探讨了一些控制方法。