浅析计算流体动力学(CFD)在汽车领域的应用

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浅析计算流体动力学（CFD）在汽车领域的应用

作者：兰兵德 李军

来源：《中国科技博览》2015年第31期

[摘 要]近些年来利用计算机解决流体力学越来越受到关注，CFD软件正大量应用于流体机械设计过程中，本文主要介绍了计算流体力学通用软件的主要特点，并对CFD分析所用的数值方法、常用软件和CFD在汽车造型设计领域的应用进行了介绍。随着CFD技术的发展，CFD必将更广泛地应用于汽车流场分析以及汽车造型设计中。 [关键词]CFD ；数值模拟；汽车造型

中图分类号：TB126 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）31-0268-02 0.引言

计算流体动力学（Computational Fluid Dynamics）是近些年来利用计算机进行汽车空气动力学研究的一种方法，简称CFD。根据研究需要，可改变CFD软件的初始条件、边界条件以及几何边界条件，同时可以得到整个流场任意一点的详细信息，从而便于对流动机理进行研究。但CFD的主要问题是其精度不如与实物试验存在一定差异，特别是边界条件的设置，会导致计算结果与实际的差异性。目前已经有许多大型商业化通用CFD软件较好地解决了这一问题。CAE技术与CFD的合理配合，可以大大的缩短对于新车型的空气动力学设计周期，加快对车型的空气动力性能的优化设计以及二次开发的进程[1]。 1.国内外研究现状

现代CF D技术始于60年代，经历了初始理论研究阶段（1965-1974）、初步工业应用阶段（1975-1984）和快速发展阶段（1985～）三个阶段， 相关的理论和技术已经趋于成熟、实用，甚至模拟的轿车气动阻力系数精度己经达到 99%以上。80年代PHOENICS和FLUENT进入中国汽车行业，CFD开始在中国得到广泛的应用，取得了很多成果。上海交大在爆炸、港口、海浪预报等方面都有深入的研究和成果，西安交大在风机和天气预报方面取得长足进步，研发了UNIX操作系统的工作站。 2.CFD仿真的特点

汽车空气动力学仿真是借助于计算机将CFD理论应用于汽车空气动力学的研究，通过CFD模拟，可以分析并显示流体在分析对象中流动过程所发生的各种现象，分析并预测所要模拟区域流体的流动性能；然后，通过优化改变系统的各种参数，即可得到整个过程所需的设