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使用几种常见的湍流模型,应用Fluent软件对后背倾角为25°的Ahmed模型外流场进行稳态数值模拟,将结果与已有相关文献中的试验数据进行对比,找出最适合进行稳态模拟的湍流模型。采用DES(分离涡模拟)法对Ahmed模型外流场进行瞬态数值模拟,并将结果和稳态模拟进行比较。结果表明:在时均值方面,DES法和RANS(雷诺时均模拟)法差别不大;但在捕捉尾部含能结构方面,DES方法更有优势,能更好地反映类车体的尾流特征。
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第 27卷 第 9期
Vol.27 No.9
重 庆 理 工 大 学 学 报(自然科学)
JournalofChongqingUniversityofTechnology(NaturalScience)
2013年 9月
Sep.2013
收稿日期:2013-05-30
基金项目:重 庆 市自然 科 学 基 金 资 助 项 目 (CSTC2011BB6113);日 本 东 北 大 学 流 体 科 学 研 究 所 共 同 研 究 项 目
(
J11003)
作者简介:刘训(1987—),男,湖北人,硕士研究生,主要从事汽车空气动力学研究。
doi:10.3969/j.issn.1674-8425(z).2013.09.029
基于 Ahmed模型的外流场数值模拟
刘 训,赖晨光
(重庆理工大学 车辆工程学院,重庆 400054)
摘 要:使用几种常见的湍流模型,应用 Fluent软件对后背倾角为 25°的 Ahmed模型外流
场进行稳态数值模拟,将结果与已有相关文献中的试验数据进行对比,找出最适合进行稳态模
拟的湍流模型。采用 DES(分离涡模拟)法对 Ahmed模型外流场进行瞬态数值模拟,并将结果
和稳态模拟进行比较。结果表明:在时均值方面,DES法和 RANS(雷诺时均模拟)法差别不大;
但在捕捉尾部含能结构方面,DES方法更有优势,能更好地反映类车体的尾流特征。
关 键 词:Ahmed模型;湍流模型;雷诺时均模拟;分离涡模拟;外流场
中图分类号:V211.3 文献标识码:A 文章编号:1674-8425(2013)09-0122-06
NumericalSimulationResearchofExternalFlow
FieldonAhmedModel
LIUXun,LAIChenguang
(SchoolofVehicleEngineering,ChongqingUniversityofTechnology,Chongqing400054,China)
Abstract:InthispapertheCFDsoftwareFluentwasusedtoconductexternalflowfieldoftheAhmed
modelwith25°backslantangle.Firstlyseveralcommonturbulentmodelwasusedforsteadysimula
tion.ThentheDES(DetachEddySimulation)methodwasusedfortransientsimulation.Theresults
werecomparedwiththeexperimentaldatawhichcomefrom relatedliteratures.Theresultsshowthat
fortimeaverageddatathereisnoobviousdifferencebetweenRANS(ReynoldAveragedNavier
stokes)andDES.HowevertheDESmethodhasadvantageincapturingthewakestructurewithturbu
lentkineticenergy,anditisbetterthanRANStoreflectthecharacteristicsofwakeofAhmedmodel.
Keywords:Ahmedmodel;turbulentmodel;RANS;DES;externalflowfield
随着高速公路的发展,汽车车速不断提高,这
对汽车的操纵稳定性、安全性提出了越来越高的要
求。同时由于石油价格的不断上涨,改善汽车的燃
油经济性成为重要研究方向。汽车空气动力特性
对汽车的动力性、经济性和操纵稳定性有直接的影
响
[1-2]
。风洞试验是汽车空气动力学研究的主要手
段,但试验周期长,花费高。近年来,随着计算机的
发展,数值模拟方法取得了很大的进展,成为风洞
试验一个很好的补充。本文采用 CFD软件 Fluent,
用
RANS法和 DES法分别对 Ahmed的外流场进行
稳态和瞬态数值模拟,并通过对比两者的结果,探
讨了 DES法在汽车外流场数值模拟中的应用,为进
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