热冲压成形工件冷却效果仿真研究

在热冲压加工过程中快速冷却高温成形件是一个关键问题。在加工模具中分别布置了2种不同的冷却水管:一种是光滑管,另一种是在光滑管内增加横挡板。通过对2种冷却方案的数值模拟,得到了2种方案工件的冷却效果,以及不同冷却管中冷却液的流动和换热情况。结果显示:内横槽管对工件的冷却效果要明显优于光滑管,其换热能力更强;当保压时间为10 s时,工件的平均温度比使用光滑管进行冷却时低12 K,对热冲压过程冷却水管的设计有重要的参考意义。     

汽车空调出风口气流均匀性对冷却性能的影响

采用计算流体力学(CFD)的方法,研究了汽车空调出风口处气流均匀性对冷却性能的影响及其原因。考虑了太阳辐射和人体散热对流场的影响,模拟了2种流量相同而均匀性不同的冷却气流对车室的降温过程。通过对比2种冷却气流的冷却时间、流场组织和温度分布情况,发现均匀性好的冷却气流对车室的冷却性能更好,而且更有利于改善人体热舒适性。结合淹没紊动射流理论,从流体力学的角度分析讨论了产生这种不同冷却效果的原因。     

基于遗传算法的某汽车外形空气动力学优化

汽车外形气动优化设计属于多目标优化设计的领域。多目标优化的根本是寻找约束条件下的最优解集即Pareto解集。首先建立某轿车的简化模型并参数化汽车的前部翘角(angle 1)、前风窗角(angle 2)、后风窗角(angle 3)和尾部上翘角(angle 4),通过拉丁超立方取样得出一组样本点,再利用FLUENT软件对该组样本进行模拟计算,得出气动阻力和升力。用遗传算法对该组结果进行数据迭代,找出Pareto解集,由此得出该款汽车具有最佳气动性能时的角度组合。     

静气动弹性影响下带小翼汽车尾翼的设计与优化

翼尖小翼能利用机翼翼尖产生的三维绕流为机翼提供额外的升力和前进的推力,其独特的作用机理同样适合用在汽车尾翼上。由于汽车的尾部流场与航空器有较大差别,使传统的航空器翼型很难满足汽车用翼尖小翼的设计需求,同时翼尖小翼的附加会使尾翼翼面因额外的弹性变形而产生新的气动载荷分布,这就需要对车用翼尖小翼进行设计和优化。首先,利用准均匀B样条曲线来拟合翼型,再对拟合的翼型进行小翼的三维参数化建模,最后,使用双向流固耦合的分析方法来考虑静气动弹性对附加了小翼的汽车尾翼的实际影响,并在三维流场中通过数值仿真的手段对小翼翼型及其形状参数进行优化设计。最优样本进行了风洞试验验证和比较,结果说明仿真具有较高的模拟精度,同时风洞试验与数值仿真的结果表明:翼尖小翼通过优化设计能为安装有普通尾翼的汽车带来额外下压力的同时减小其气动阻力;相较于刚性翼,考虑静气动弹性的新型尾翼,其最优解集有使汽车模型的升力系数增加而阻力系数减小的趋势。