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93摘 要：借助STAR-CCM+软件，分析了某型车SCR 后处理系统在额定工况下的压力场和速度场分布，以及不同尾气流量下排气背压的变化，得到排气背压随着尾气流量的变化，规律，最后利用最小二乘法，得到尾气流量与排气背压的关系式。
该方法为SCR 系统的设计提供了有效的理论依据。
关键词：STAR-CCM+ SCR 压力场 速度场 排气背压Abstract With the help of the software STAR-CCM+, the pressure field and velocity field distribution of the SCR processing system for a vehicle are analyzed under the rated condition, and the variety of the exhaust back pressure in different exhaust flow is analyzed . The relationship between the exhaust flow and the exhaust back pressureis obtained. The method provides a theoretical basis for the design of SCR system.Key words STAR-CCM+; SCR; pressure field; velocity field; exhaust back pressure 基于STAR-CCM+的某型车SCR系统流场分析Flow F ield A nalysis o f t he S CR S ystem f or a V ehicle B ased o n S TAR-CCM+ZHANG Ke-peng et al中图分类号：U469.6.03 文献标识码：B 文章编号：1004-0226(2014)06-0093-041 前言随着社会的发展，汽车的保有量快速增加，由此引发的空气、噪声污染也越来越引起社会的关注。
应用STAR-CCM+对汽车外流场进行分析Vehicle External Flow Analysis by STAR-CCM+赵志明崔津楠贾宏涛长安汽车股份有限公司汽车工程研究院CAE所摘要：本文利用STAR-CCM+对长安自主品牌汽车某车型的1：3缩比模型进行了汽车外流场CFD计算，得出风阻系数和升力系数，并与实验结果进行了对比。
关键词：汽车外流场 CFD STAR-CCM+Abstract: The external flow simulation of a clay model, which was a 1:3 scale model of a CHANA vehicle, was carried out by STAR-CCM+. The main parameters, the drag coefficient and lift coefficient, had been calculated by CFD and the simulation was compared with the experiment. Keyword: vehicle external flow CFD STAR-CCM+1 前言随着汽车工业的迅速发展，汽车舒适性、环保、节能等成为衡量汽车品质的重要指标。
汽车空气动力特性是汽车的重要特征之一，它直接影响汽车的动力性、燃油经济性、操作稳定性、舒适性和安全性。
通过汽车空气动力学研究来降低气动阻力、提高发动机燃烧效率、改进发动机冷却效果，不仅可以提高汽车动力性，而且还可以改善其燃油经济性。
对于高速行驶的汽车，气动力对其各性能的影响占主导地位，所以良好的空气动力稳定性是汽车高速、安全行驶的前提。
计算流体力学在汽车开发中有着重要的作用，特别是在开发前期，对造型设计有着至关重要的作用，可以说计算流体力学主导整个设计过程。
在产品开发后期，进行计算流体力学验证也是必不可少的环节。
基于STAR CCM+的某车型打气泵流场分析摘要：针对某车型怠速工况下发动机噪声较大的问题，试验结果显示打气泵为主要的噪音源之一，基于STAR CCM+对打气泵的工作状态进行模拟，得到了打气泵内活塞运动时打气泵腔内瞬态流场分布，以及气动噪声最大时的稳态流场分布，并对流场进行分析，指出了气动噪声水平较大的区域。
关键词：打气泵；流场；气动噪声1. 前言某车型在怠速工况下存在发动机噪声过大的问题，试验结果显示发动机上方驾驶室下方噪声值为90dB，噪声频率主要在2000Hz左右，隔离气制动系统的影响后噪声明显减小。
气制动系统中的打气泵的泵内空间狭小，结构复杂，且泵内活塞高速往返运动使泵内产生周期性的高压高速气流，容易造成较大的气动噪声，因此对打气泵的泵内流场及气动噪声分析进行分析。
2.几何模型简化2.1模型简介打气泵的泵内流场分析流体域主要包括三部分：进气室、排气室、缸内区域，缸内区域和进气室之间以及缸内区域和排气室之间通过进气孔和排气孔连通，并由阀门控制孔的开闭，如图1所示。
打气泵工作时曲轴转动并通过连杆带动活塞上下往返运动，运动过程主要包括进气和排气两部分，当活塞向下运动时，缸内空间扩张，进气阀门开启，排气阀门关闭，打气泵进气；当活塞向上运动时，缸内空间压缩，吸气阀门关闭，排气阀门打开，打气泵排气。
图1 打气泵结构示意图2.2模拟方法打气泵内部流体域的空间狭小，几何结构复杂，阀门处间隙小，建模难度较大，运用STAR CCM+的面网格重构（surface remesh）、体网格生成（trimmer）、网格局部加密（volumetric control）以及丰富的网格自动和手动修复功能进行网格的生成和修复，极大的提高了前处理的质量和减少了前处理的工作量。
打气泵工作时，活塞会在连杆的带动下高速的上下往返运动，运用STAR CCM+的网格移动（motion）功能，通过模拟活塞上表面的位置变化，精确的模拟了打气泵缸内流体域体积随着时间的变化。
189理论研究0 引言 汽车外流场数值网格生成是为了适应数值求解汽车周围流场区域上的偏微分方程而开展的[1]。
目前，很多的汽车外流场仿真计算都采用了四面体网格，在四面体网格生成算法中，比较有代表性的有Delaunay 方法和前沿推进方法[2]。
与四面体网格相比，六面体网格克服了传统网格的诸多缺点，使梯度的计算和流动状况预测更准确 [3]。
为了探讨网格策略对皮卡车外流场仿真精度的影响，应用两种网格策略对皮卡车外流场进行仿真计算并与实验数据进行了综合比较。
1 数值模拟计算1.1 计算域的选择 应用CATIA 完成皮卡车半车模型，为了与实验结果进行比较，首先按照1:12的比例建立模型，该模型的长、宽、高分别为432mm、152mm、148.8mm。
为了提高计算精度，忽略掉后视镜、门把手等表面附件，简化皮卡车底部结构。
设置皮卡车外流场计算域为[4]：入口距车前端3倍车长，出口距车后端7倍车长，总高度为5倍车高，总宽度为7倍车宽。
由于SST k-ω模型可以充分发挥k-ε二模型对自由流和k-ω模型对壁面受限流动的处理优势[5]。
因此，本文采用SST k-ω模型进行仿真。
设置边界条件：入口为速度入口（V=30m/s），出口为自由条件，对称面为对称边界，其余壁面为无滑移壁面边界。
1.2 六面体与三棱柱的混合策略 与四面体网格相比，同样尺寸的六面体网格具有网格数量少、质量高、收敛快、计算时间少的优点。
如何能够充分发挥六面体网格的优势，就可以达到非常理想的计算结果。
因此，采取如下网格策略：在车身表面应用三棱柱，外侧应用六面体单元。
近壁面网格尺寸分别设置为3 mm 和1 mm，得到的网格数量分别为486万和551万。
2 数值模拟结果分析2.1 仿真计算对比 通过STAR-CCM+仿真计算可得，网格尺寸分别为3 mm 和1 mm 的网格模型的Cd 分别为0.478和0.445。
从Cd 的结果上看，当该混合网格策略的近壁面网格尺寸从3mm 变为1mm 时，与风洞数据0.450对比可见：仿真误差分别为6.2%和1.1%。
第1章 计算流体力学基础1.1 流体力学的基本概念1．连续介质1753年，欧拉提出连续介质模型，即采用“连续介质”作为宏观流体模型，将流体看作由无限多流体质点所组成的稠密而无间隙的连续介质。
也可以理解成，流体质点是指几何尺寸同流动空间相比是极小量，又含有大量分子的微元体。
气体与液体均属于流体。
流体的密度定义为：Vm =ρ （1-1） 式中，ρ——流体密度，kg/m 3； m ——流体质量，kg ；V ——流体体积，m 3。
对于气体，一般由气体状态方程定义：RT pV ρ= （1-2）式中，p ——气体压强，Pa ；V ——气体体积，m 3；ρ——气体密度，kg/m 3；R ——气体常数，空气的R 值为287J/(kg ·K)；T ——气体温度，K 。
2．流体的导热性流体的导热性是指当流体内部或流体与其他介质之间存在温度差时，温度较高区域与温度较低区域之间存在热量传递的现象。
热量传递有导热、对流和热辐射三种方式。
流体流过壁面时，紧贴壁面的位置会形成层流底层，流体在该处流速很低，几乎可看作为零，故此处流体与壁面进行的是导热过程；层流之外的区域热传递方式主要是对流传热过程。
（1）导热单位时间内通过某一给定面积的热量称为热流量。
当物体的温度仅在x 方向发生变化时，按照傅立叶定律（又称导热基本定律），热流密度的表达方式为x t A Φq d d λ-==（1-3） 式中，q ——热流量，W/m 2；Φ——总换热量，W ；A ——换热面积，m 2；λ——导热系数，W/(m ·K)； xt d d ——沿x 方向的温度梯度，K/m ， x 为面积的法线方向； 负号“－”表示热量传递方向与温度梯度方向相反。
（2）对流通常情况下，流体与固体表面间的对流换热量可用下式表达：)(21T T h q -= （1-4）式中，q ——热流量，W/m 2；h ——换热系数，W/(m 2·K)；21T T -——流体与固体的温度差，K 。
车辆空气动力学计算概论车身阻力系数含义说明：模拟风洞试验4汽车外流场分析推荐设置5几何/物理模型6边界示意7Star-CCM+ 分析/操作流程打开软件，新建分析9导入几何（面）导入几何显示网格（Show All Meshes）保存模型文件检查几何（表面）检查几何（设置门槛）15显示表面质量无重大几何问题。
放大几何10倍放大之后。
18不会高亮显示，不易分辨表面。
19Split by Angle21分割之后…在Geometry Scene >Geometry 1修改Color Mode 即可以不同颜色显示表面。
整理表面（重命名/合并等）23整理表面：隐藏某些面选中之后，右键隐藏之后…25合并轮胎各面…按住<Ctrl>键，可多选，共六个面。
既可从模型树选，也可以直接在界面几何上选中。
26合并之后…之后，将其命名为：Wheels将其余（车身）面合并…并重命名几何最终格局…29从Parts 创建Regions …若是多部件，这个很有用30边界名字自动沿袭…为了更好辨认，也可以重命名，去掉前缀。
31修改边界类型…也可以双击打开，也可以逐一选上在其底下属性窗口逐一修改。
边界类型会影响网格划分。
比如，进出口不会生成边界层。
32创建网格模型…也可以从Continua 创建网格类型。
即，网格既可以基于Parts 也可以基于Regions选择网格模型34定义网格参数35划分网格方法一方法二36完成之后…表现一表现二显示数量黄色标记不见出现Parts Meshes 目录37查看网格…也可新建一个Mesh Scene38调整/保存视图…下拉小黑三角可以保存当前视图，并可在后面调用39创建平面（Plane）…用鼠标选择两点，构建平面40平面（Plane ）的调整…比如，平面切过轮胎，可以直接输入数据，也可以调整光标查看切面网格…选择物理（Physics）模型…43设置边界条件…其他边界条件，保持默认值。
如，Outlet ，0.0 Pa （相对压力）设置求解参数…4546474849502134。
10.16638/ki.1671-7988.2019.24.022基于计算流体力学的汽车车身造型外流场分析黄森仁1，王宇2，刁硕2，崔世海2，刘学龙1（1.中国汽车技术研究中心有限公司，天津300300；2.天津科技大学机械工程学院，天津300222）摘要：计算流体力学（CFD）在汽车车身造型设计阶段具有重要作用。
针对某SUV车型的中后期造型阶段的CAS 面模型，经过几何清理和模型网格划分，构建了整车CFD计算模型。
采用CFD软件STAR CCM++对整车的气动阻力进行了模拟仿真计算，计算结果显示该车的空气阻力系数为0.325，在对该车型整车汽车流场分析的基础上指出了影响汽动阻力的车身关键部件，为后续汽车外形的进一步优化指出了方向。
关键词：计算流体力学；汽车外流场分析；汽车空气阻力系数；气动减阻中图分类号：U463.82 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2019)24-67-03External Flow Field Analysis of Automobile Body Shape Using ComputationalFluid DynamicsHuang Senren1, Wang Yu2, Diao Shuo2, Cui Shihai2, Liu Xuelong1( 1.China Automotive Technology and Research Center Co., Ltd., Tianjin 300300;2.College of Mechanical Engineering, Tianjin University of Science and Technology, Tianjin 300222 )Abstract:The computational fluid dynamics (CFD) is very important in the design process of vehicle dynamic shape. Based on the CAS model of a SUV styling, after geometrical cleaning and meshing, the CFD model of the whole automo -bile is developed. The aerodynamic properties of the SUV are simulated using CFD code STAR CCM+. The simulation results showed that the aerodynamic drag coefficient is 0.325. After analyzing the external flow field of the SUV, the key parameters of automobile body that influence the aerodynamic drag coefficient are figured out in order to further optimization of the automobile styling.Keywords: CFD; External flow field analysis; Aerodynamic drag coefficient; Aerodynamic drag reductionCLC NO.: U463.82 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2019)24-67-03前言汽车空气动力学这门学科主要关注气流经过汽车时的流动规律和气流经过汽车时与汽车之间的相互作用[1]。
