汽车风窗玻璃外流场特性及其对雨滴运动影响的研究

作     者：姜立标 丘华川 Jiang Libiao;Qiu Huachuan

作者机构：吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室长春130025 华南理工大学机械与汽车工程学院广州510640 

出 版 物：《汽车工程》 (Automotive Engineering)

年 卷 期：2018年第40卷第10期

页      面：1230-1238页

核心收录：

学科分类：082304[工学-载运工具运用工程] 08[工学] 080204[工学-车辆工程] 0802[工学-机械工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金(51275175) 汽车仿真与控制国家重点实验室开放基金资助 

主　　题：风窗玻璃 外流场 湍流模型 流场特性 雨滴运动 

摘      要：本文中对风窗玻璃的外流场特性进行数值仿真,以揭示其对雨滴运动的影响。首先,采用标准k-ε湍流模型,构建风窗玻璃模型的计算域,并生成网格控制域。设定边界条件,重点区域采用控制混合网格,建立风窗玻璃外流场的气流模型。然后,运用COMSOL Multiphysics计算流体力学软件对气流模型进行数值仿真,分析风窗玻璃外表面的压力分布特性和附着气流速度场特性。实验结果表明,数值仿真的风窗玻璃表面附着气流特性与实验结果基本一致,验证了所建立模型的有效性。接着,采用控制变量法对气流速度和风窗玻璃倾角对流场特性的影响进行仿真。结果表明,改变气流速度只对表面压力和附着气流流速的数值产生影响,不影响风窗玻璃表面压力分布规律和附着气流的流向规律。改变风窗玻璃倾角对外流场特性影响较大,随着风窗玻璃倾角的减小,附着气流的整体流速趋于均匀。最后,研究了不同气流速度对雨滴运动的影响,这对雨滴运动的控制具有重要的参考价值和指导意义。