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合成射流激励频率对车辆气动阻力的影响

同济大学学报（自然科学版） 2017年第8期45卷 1167-1173页

作者：崔文诗杨志刚王国俊同济大学上海地面交通工具风洞中心上海201804 同济大学上海市地面交通工具空气动力与热环境模拟重点实验室上海201804

利用大涡模拟方法,研究了激励频率对三维地面车辆气动阻力的影响规律及其控制机理.流动分析结果表明:合成射流布置在车辆顶部和斜背交界处,在不同激励频率下实现车辆减阻,当频率低于90 Hz时,增大频率,阻力增大;频率高于90 Hz,随着频率... 详细信息

利用大涡模拟方法,研究了激励频率对三维地面车辆气动阻力的影响规律及其控制机理.流动分析结果表明:合成射流布置在车辆顶部和斜背交界处,在不同激励频率下实现车辆减阻,当频率低于90 Hz时,增大频率,阻力增大;频率高于90 Hz,随着频率的增大,阻力减小;频率达到1 500Hz时,阻力不再减小.斜背附着距离和雷诺应力分布的差异解释了气动力随不同激励频率变化的原因.不同激励频率下的频谱分析表明:合成射流控制了斜背动态附着现象,导致速度、压力和阻力系数频谱峰值皆对应激励频率.

关键词：气动阻力地面车辆合成射流大涡模拟激励频率

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基于圆柱绕流的气动声源识别方法

同济大学学报（自然科学版） 2022年第10期50卷 1500-1507页

作者：王毅刚朱朗贤焦燕张昊同济大学上海地面交通工具风洞中心上海201804 上海市地面交通工具空气动力与热环境模拟重点实验室上海201804

以气流流经固体壁面产生的气动声源为研究对象,以力点源对应的偶极子气动声源声波动方程的声压解为基础,利用流场中声源辐射声压和脉动力、脉动力和压力梯度的关系,建立偶极子气动声源辐射声压与流场压力梯度的关系式;利用两偶极子声源... 详细信息

以气流流经固体壁面产生的气动声源为研究对象,以力点源对应的偶极子气动声源声波动方程的声压解为基础,利用流场中声源辐射声压和脉动力、脉动力和压力梯度的关系,建立偶极子气动声源辐射声压与流场压力梯度的关系式;利用两偶极子声源可组成一四极子声源的概念,建立四极子气动声源辐射声压与流场脉动速度的关系式。最后,以圆柱绕流为研究对象,采用上述两关系式并结合数值仿真计算方法,得到圆柱绕流的偶极子和四极子气动声源大小和分布特征。结果表明:偶极子气动声源向远场的声辐射声压由■▽p/■t决定,四极子气动声源向远场的声辐射声压由■^(2)u^(2)/■t^(2)决定。

关键词：气动声源偶极子声源四极子声源圆柱绕流计算流体力学

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不同后倾角三维车辆的尾迹非定常流动分析

吉林大学学报（工学版） 2017年第3期47卷 717-724页

作者：崔文诗杨志刚王国俊周华同济大学上海市地面交通工具空气动力与热环境模拟重点实验室上海201804 同济大学上海地面交通工具风洞中心上海201804

为了控制车辆气动力和噪声,基于热线风速仪将流动与频谱法、相关分析方法结合,对不同后倾角(0°,25°和35°)的三维车辆尾迹非定常流动进行试验研究。0°模型主频数为2个,对应流向和侧向涡脱落作用;25°模型主频数为4个,对应流向涡脱落... 详细信息

为了控制车辆气动力和噪声,基于热线风速仪将流动与频谱法、相关分析方法结合,对不同后倾角(0°,25°和35°)的三维车辆尾迹非定常流动进行试验研究。0°模型主频数为2个,对应流向和侧向涡脱落作用;25°模型主频数为4个,对应流向涡脱落及其共振作用、C柱涡和斜背动态分离作用;35°模型主频数为3个,对应C柱涡和上、下流向涡脱落作用。结果表明,模型间存在差异的原因是后倾角的不同使得流动分离位置、斜背流动、C柱涡产生差异,进而导致主频数及其表征的非定常流动结构、空间分布规律不同。

关键词：车辆工程非定常流动尾迹涡脱落流动分离

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风洞结构对试验段静压系数和静压梯度的影响

同济大学学报（自然科学版） 2017年第10期45卷 1506-1511页

作者：李启良戴文童杜开颜杨志刚同济大学上海地面交通工具风洞中心上海201804 上海市地面交通工具空气动力与热环境模拟重点实验室上海201804

静压系数和静压梯度是评估汽车风洞试验段流场品质的重要参数.以数值仿真为主,风洞试验为辅的方法研究了风洞结构对试验段静压系数和静压梯度的影响.通过研究发现,使用包含2个拐角的计算模型进行静压系数和静压梯度仿真,可以得到真实的... 详细信息

静压系数和静压梯度是评估汽车风洞试验段流场品质的重要参数.以数值仿真为主,风洞试验为辅的方法研究了风洞结构对试验段静压系数和静压梯度的影响.通过研究发现,使用包含2个拐角的计算模型进行静压系数和静压梯度仿真,可以得到真实的结果.无论是大喷口还是小喷口,收集口高度为270mm时,对应试验段静压系数和静压梯度最平缓,试验段可用长度最长,对试验测量影响最小.对于大喷口,随着收集口高度降低,收集口处静压系数和静压梯度不断下降;当收集口高度为240mm时,靠近收集口处的静压系数和静压梯度变为负值.对于小喷口,收集口面积远大于喷口面积,气流到达收集口的速度有所减少,当地静压系数和静压梯度均为正值.

关键词：风洞结构试验段静压系数静压梯度收集口高度

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定常喷/吸流动主动控制方法减阻研究

同济大学学报（自然科学版） 2017年第9期45卷 1383-1389页

作者：王冰心杨志刚朱晖李彦龙同济大学上海地面交通工具风洞中心上海201804 同济大学上海市地面交通工具空气动力与热环境模拟重点实验室上海201804

针对Ahmed类车体,在车身斜面选定位置处设置控制槽,采用证明为有效的大涡模拟数值方法,研究喷/吸流动主动控制方法的气动减阻机理及效果.基于流场数据分析发现喷射控制致使车体斜面上流动大分离发生,拖曳涡对得以消除,但尾迹区尺度增大... 详细信息

针对Ahmed类车体,在车身斜面选定位置处设置控制槽,采用证明为有效的大涡模拟数值方法,研究喷/吸流动主动控制方法的气动减阻机理及效果.基于流场数据分析发现喷射控制致使车体斜面上流动大分离发生,拖曳涡对得以消除,但尾迹区尺度增大,气动阻力上升;抽吸控制方法抑制和消除展向涡结构的产生及发展,但拖曳涡对未受显著影响,气动阻力下降.

关键词： Ahmed类车体分离流动流动主动控制大涡模拟

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低雷诺数k-ε模型钝体绕流场预测能力研究

同济大学学报（自然科学版） 2017年第3期45卷 413-419页

作者：杨志刚周永祥朱晖李彦龙同济大学上海地面交通工具风洞中心上海201804 同济大学上海市地面交通工具空气动力与热环境模拟重点实验室上海201804

以1∶3缩比标准MIRA三厢车型为对象,基于合理的网格策略,应用AB、LS、AKN和CHC四种低雷诺数k-ε湍流模型,对其外部绕流场进行数值仿真.以风洞试验数据为准,通过比较气动阻力系数及车身表面压力系数,系统研究四种低雷诺数湍流模型针对处... 详细信息

以1∶3缩比标准MIRA三厢车型为对象,基于合理的网格策略,应用AB、LS、AKN和CHC四种低雷诺数k-ε湍流模型,对其外部绕流场进行数值仿真.以风洞试验数据为准,通过比较气动阻力系数及车身表面压力系数,系统研究四种低雷诺数湍流模型针对处于车体不同部位存在不同运动特征流动的仿真特性,进而明确四种低雷诺数模型针对高雷诺数临地面钝体绕流预测能力的强弱.

关键词：低雷诺数k-ω模型风洞试验数值仿真

基于多层感知机与无网格策略的三维空间声源识别

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同济大学学报（自然科学版） 2023年第9期51卷 1450-1459页

作者：贺银芝杨现晖刘永铭杨志刚庞加斌同济大学汽车学院上海201804 同济大学上海地面交通工具风洞中心上海201804 同济大学上海地面交通工具空气动力与热环境模拟重点实验室上海201804

以往波束形成算法将潜在声源区域划分成若干网格,所有的声源被映射到一个个网格点上,会导致错误的声源定位与强度计算,并且计算精度与效率受网格间距大小的影响。采用多层感知机神经网络以及无网格策略,能够提高声源识别的空间分辨率与... 详细信息

以往波束形成算法将潜在声源区域划分成若干网格,所有的声源被映射到一个个网格点上,会导致错误的声源定位与强度计算,并且计算精度与效率受网格间距大小的影响。采用多层感知机神经网络以及无网格策略,能够提高声源识别的空间分辨率与计算效率。通过使用单个平面麦克风阵列对三维等强度双点声源进行识别定位,发现相较于传统互谱算法,多层感知机能够改善平面阵列在深度方向上较差的空间分辨率性能。此外,在定位误差方面,多层感知机优于传统互谱算法,同时声源识别的强度误差有所降低。在低频时,多层感知机性能优于波束形成算法,可用来弥补波束形成算法空间分辨率性能不佳的局限性。

关键词：三维声源识别多层感知机无网格策略传统互谱算法解卷积算法

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三厢轿车多参数气动优化

吉林大学学报（工学版） 2018年第3期48卷 670-676页

作者：李启良曹冠宁李璇杨志刚钟立元同济大学上海地面交通工具风洞中心上海201804 同济大学上海市地面交通工具空气动力与热环境模拟重点实验室上海201804

使用遗传算法开展带内流的车身多参数气动优化,寻找气动性能优异的车身外形。三厢轿车气动阻力系数C_d和进气量的试验和数值仿真结果误差分别约为7%和6%,表明所采用的数值仿真方法正确。比较内流简化模型与真实模型得到进气量和速度云图... 详细信息

使用遗传算法开展带内流的车身多参数气动优化,寻找气动性能优异的车身外形。三厢轿车气动阻力系数C_d和进气量的试验和数值仿真结果误差分别约为7%和6%,表明所采用的数值仿真方法正确。比较内流简化模型与真实模型得到进气量和速度云图,可以发现两者差异较小,可以采用内流简化模型进行气动优化。选取车身表面6个关键参数,建立带内流的参数化模型,基于轮盘赌选择法和Taguchi方法的遗传算法开展气动优化,得到了气动阻力系数为0.298的优化模型。对比原始模型与优化模型可以发现,优化模型尾部行李箱盖倾角和离去角均向内收缩。本文所建立的内流简化方法和多参数气动优化方法可为相关车型气动开发提供参考。

关键词：车辆工程三厢轿车内流参数化模型遗传算法气动优化

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高速列车转向架区域气动噪声源的特征识别

西南交通大学学报 2023年第2期58卷 261-271,286页

作者：王毅刚朱朗贤王玉鹏张昊焦燕同济大学上海地面交通工具风洞中心上海201804 同济大学上海市地面交通工具空气动力与热环境模拟重点实验室上海201804

为了创建高速列车气动噪声源识别方法,以气动声学基本波动方程为基础,将高速列车气动声源等效为无数微球形声源组成,利用声辐射和流场物理量之间的关系,并结合高速列车气动数值仿真技术,建立了高速列车偶极子声源和四极子声源的识别方法... 详细信息

为了创建高速列车气动噪声源识别方法,以气动声学基本波动方程为基础,将高速列车气动声源等效为无数微球形声源组成,利用声辐射和流场物理量之间的关系,并结合高速列车气动数值仿真技术,建立了高速列车偶极子声源和四极子声源的识别方法,从全新的角度对某高速列车头车气动噪声源进行识别;基于涡声方程声源项特征,进一步揭示了偶极子声源和流场流动的关系.研究结果明确了高速列车主要偶极子和四极子声源的强弱和分布特征,表明了气流的直接撞击和分离现象是产生声源的主要原因,头车及转向架区域气动噪声源以偶极子声源为主;偶极子声源强度较大位置出现在边沿较为尖锐的地方,在绝大多数情况下流体经过时涡量急剧增加,成为其形成强声源的主要原因.

关键词：高速列车偶极子声源四极子声源数值仿真涡声方程风洞实验