● 摘要
本文论述了汽车加速行驶时气动阻力及气动噪声的研究的重要意义，以及有关数值计算和气动噪声的理论知识，并且应用计算流体力学软件FLUENT对舱背式轿车加速过程中的非定常外流场及车外某接收点处的气动噪声进行了数值计算和分析。 首先用CAD软件UG建立无行李架和带行李架缩尺轿车模型，采用六面体结构网格、无滑移运动地面边界条件、分离式求解器的隐式解法和SIMPLE速度－压力耦合处理方法。计算出了不同速度及加速度情况下无行李架模型的气动阻力。结果表明某一速度和加速度情况下的气动阻力主要与此刻的速度和加速度有关，其他因素对它的影响较小，并通过两次线性拟合，得出阻力与速度及加速度的计算公式，该公式可以直接计算出汽车在加速行驶时在某一速度和加速度值下的气动阻力。 其次分别在以下三种行驶情况下对这两种汽车模型进行计算：无行李架和带行李架模型均以35m/s匀速行驶及带行李架模型以25.5m/s匀速行驶。计算分三个阶段进行：第一阶段（定常流场计算阶段）采用k-ε湍流模型，第二阶段（非定常流场计算阶段）采用k-ε湍流模型，第三阶段（脉动流场计算阶段）采用大涡模拟湍流模型。最后根据矢量图和压力分布图，对接收点处的流速、压力、脉动压力、声压级及总声压级进行分析，研究不同车速和有无行李架情况下对接收点处脉动流场和气动噪声的影响。结果表明，车速越大，接收点处流速越大，压力越小，脉动压力的脉动幅度越大，在每个频率上所对应的声压级基本上越大，总声压级也越大；在同一行驶情况下，带行李架模型比无行李架模型接收点处流速低、在每个频率上所对应的声压级大、总声压级高。