厢式货车导流罩改进设计及气动优化
韩天时，赵旭，杨秋萍
（西北工业大学翼型叶栅国家重点实验室，陕西西安710072）
Improvement Design and Aerodynamic Optimization of a Van Deflector
HAN Tian - shi, ZHAO Xu, YANG Qiu ping
(National Key Laboratory of Aerodynamie Design and Research,Northwestern Polytechnical University,Xi'an 710072,China)
摘要：采用在圆弧板导流军后缘处横向开缝的方法改善其减阻性能，并使用CFD方法完成了对加装该型导流军的厢式货车的三维流场数值模拟及单/多目标气动优化。优化过程中，在给定货车行驶速度的前提下，以开缝位置、宽度为优化变量，将整车阻力作为优化目标进行单目标优化，并以此为基础，使用混合遗传算法，实现对阻力及气动噪声的多目标优化。研究表明，该方法可有效改善导流军处绕流状况，能够在合理噪音范围内提供更优的减阻效果，具有一定的理论和实际应用价值。
关键词调：气动阻力；气动噪声；计算流体力学；数值模拟；混合遗传算法
中图分类号：U461.1 文献标识码：A
文章编号：10012257(2010)10-0019-04
Abstract:A suitable cut transversely on the back yard of the circular deflector has been devel. oped to improve its performance. The numerical simulation of 3 -D flow and the single/multi - ob jectiveaerodynamic optimization of a van with this kind of wind deflector are completed by CFD meth-od. During the process, the speed of the van is fixed as the precondition,and the drag is set to be the objective of the optimization to find out the best configuration for the approach. Moreover,the multi - objective optimization is arranged by Hy brid Genetic Algorithm(HGA),including drag and aerodynamic acoustics. This research indicates that a slot on the backyard of the deflector can improve the local flow status,and provide a better charac teristic in reducing drag and acoustics,which is val
收稿日期，20100628《机械与电子》2010(10）
uable both in academic and practical fields.
Key words: drag; aerodynamic acoustics;CFD; numerical simulation;HGA
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引言
厢式货车受运输货物的限制，气动造型很难优
化，故加装导流罩便是一种经济实用的减阻方法。目前，导流罩外形主要以圆弧板}为主，虽然该型导流罩加工方便，也具有一定的减阻效果，但不能最大限度地改善货车的外部流动情况。在飞机设计中使用的开缝吸除附面层的方法，在导流罩后缘处横向开缝，对该处附面层进行抽吸，可降低附面层厚度，推迟气流分离。通过数值计算，证明该方法能有效降低气动阻力，为导流罩的设计和改进提供了新的思路。通过由Matlab编写的遗传算法所驱动的 CFD计算，对某一已知型号货车在经济速度（70 km/h)下导流罩的开缝位置（缝隙上沿与车顶间距
离）及开缝宽度的最优值进行了初步探讨。 1
数值模拟及精度验证数值模拟
1.1
1.1.1计算模型
模拟某型号货车及其导流罩，车身的外廊为 8077mm×2500mm×3600mm，导流罩横向和纵向长度分别为1860mm和1126mm，顶部为半径 204mm的曲面，高度为905mm，厚度为30mm。按照1：1比例建模如图1所示，并对货车模型做如下假设：忽略货车表面连接附件的影响；由于货车外形左右对称，只采用一半车身进行模拟；为方便网格生成并提高网格质量，在轮胎与地面间预留一定距离。
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