步长及步数同 .
空气密度为1 225kg/m3,动力黏性系数为1 7894 10-5Pa s.
3 计算方法验证
由于没有与本文所用模型对应的实验数据,为验证本文采用的计算方法,本节对文献[6]简化直背式轿车模型进行计算,见图4,网格划分及尺度、湍流模型和离散格式等均与文献[6]相同
.
图5 工况1压力分布图(单位:Pa)Fig.5 Pressuredistributionofcase1(unit:Pa)
舱后部区域形成较大旋涡;另一路流向后排座椅与前排座椅之间,在后排座椅上方形成旋涡.驾驶
员附近速度分布较均匀,分别为头上部1 5m/s,前部1 3m/s,后部1 5m/s.一般而言,人体感受气流流速最适宜范围在1~2m/s之间,可知此时驾驶员感觉舒适.
图4 简化直背式轿车模型Fig.4 Simplifiedfastbackcarmodel
本文计算的阻力系数为0 431,与试验结果0 421的误差为2 38%,说明本文的计算方法是有效可行的.
4 计算结果与分析
本文研究4种工况,工况1至工况3天窗尺寸相同,但位置不同,工况2较工况1前移,工况3后移,工况4位置同工况1,但尺寸较大.
工况1a b=680mm 370mm,d=340mm;工况2a b=680mm 370mm,d=170mm;工况3a b=680mm 370mm,d=410mm;工况4a b=680mm 470mm,d=340mm.其中a和b为天窗长和宽;d为天窗前缘距车顶前边缘的距离,见图1(a).
4 1 车内流场及人体附近气流速度
图5~图12为工况1至工况4驾驶员对称面上的压强分布图和速度矢量图,所取时刻为第一阶段结束时刻.
由图5,工况1时天窗附近压强为126Pa,其下方压强为94Pa,由于压差较大导致有明显气流簇流入车内,并流向后排座椅椅背后上部,见图6.气流在到达后排座椅椅背后上部处压强为115Pa,是局部最大压强,由此造成气流在此处分成
:由图7,工况2天窗处压强为53Pa,其下部压强为24Pa,驾驶员头顶压强为22Pa,天窗与头部之间压差较大,使得气流流向驾驶员后部,通过前排座椅后部流向后排座椅,见图8.汽车内部行李箱上方区域及后排座椅区域旋涡没有工况1明显.驾驶员头上部速度0 6m/s,前部1m/s,后部1m/s,气流分布不够均匀,速度值偏小.
工况3及工况4流动情况与工况1相似,不同之处是气流直接流向后排座椅背上方.工况3驾驶员附近流速是头上方0 5m/s,头前部