基于CFX的方程式赛车绕流场分析与优化.doc

基于CFX的方程式赛车绕流场分析与优化摘要:针对某型大学生方程式(FSC)赛车的整车绕流场展开计算流体力学(CFD)分析与优化。利用三维建模软件CATIA对车身、车架、发动机总成、车轮及舱内模型进行建模、装配并生成风洞分析模型。采用集成于ANSYSWorkbench环境下的流体分析软件CFX对此模型进行仿真分析,着重分析了赛车在正面风向状态下的受力情况及气流流态。仿真计算结果显示,原型车风阻较大,多处流场存在明显的紊流,影响了气动性能及赛车的速度性;气动升力及纵倾力矩偏大,影响赛车的驾驶稳定性。根据原型车的仿真结果,对车身及其他部件的优化改进提出几种策略,通过CFX仿真计算得出其优化效果。在对各项策略的优化效果进行详细分析后,通过选择优化效果好的策略、剔除无作用甚至反作用的策略以及多策略组合的办法,完成对原型车的优化设计。优化后赛车的气动性能得到提升,整车的气动阻力、气动升力及纵倾力矩均得到改善。关键词:CFD;绕流场;FSC赛车;优化策略中图分类号:+9文献标识码:AThe Analysis and Optimization of a Formula Racing Vehicle's Flow Field Based on CFXAbstract:putationalfluiddynamics(CFD)aredonefortheflowfieldofacertaintypeofFormulaStudentChina(FSC),frame,engineassembly,wheelsandcabinmodelarebuiltandassembledby3DmodelingsoftwareCATIA,'returbulencesinfluidfield,whichdecreasestheaerodynamicperformanceandthespeedofthevehicle;theaerodynamicliftandtrimmomentaretoolarge,whichdecreasesthecar',,pletedbyselectingusefulstrategies,excludinguselessorevencounterproductivestrategiesandadoptingmulti-