Nghiên cứu ảnh hưởng của hình dáng xe đến lực cản của ô tô



Lực cản xe là yếu tố tác động lớn nhất đến an toàn vận hành xe cũng như khả năng tiêu thụ nhiên liệu. Nghiên cứu ảnh hưởng của hình dáng xe đến lực cản của ô tô là lĩnh vực luôn được các kỹ sư cũng như các hãng xe quan tâm trong việc tối ưu hóa thiết kế của mình. Tác giả lựa chọn lĩnh vực nghiên cứu này cũng chính là muốn đi sâu tìm hiểu áp dụng phương pháp mô phỏng số CFD để tính toán lực cản khí động của xe do tác động tử yếu tố hình dáng.

4. Tóm tắt cô đọng các luận điểm cơ bản và đóng góp mới của tác giả

Tác giả tiến hành nghiên cứu tổng quan về khí động học ô tô, thiết lập mô hình 3D của hai mẫu xe đã chọn, sau đó sử dụng các bước giải một bài toán CFD để giải quyết vấn đề đặt ra. Cụ thể là, khi thiết lập xong mô hình 3D tác giả đã sử dụng phần mềm để chia lưới và cuối cùng là đưa vào phần mềm ANSYS FLUENT để thiết lập các thông số, điều kiện biên… từ đó chạy mô phỏng số để xác định được lực cản, lực nâng của xe ở các vận tốc khác nhau.

Tác giả đã chọn hai mẫu xe điển hình là xe buýt (không gian sử dụng xe thoải mái, di chuyển tốc độ không quá cao) và xe con (hình dáng khí động học, di chuyển tốc độ cao). Lực cản của các mẫu xe này ban đầu được tính toán theo các công thức lý thuyết, sau đó sử dụng phần mềm chuyên dụng ANSYS FLUENT để mô phỏng quá trình chuyển động của xe từ vận tốc 1.39 m/s đến 44.44 m/s để xác định lực cản, lực nâng do không khí tác động lên vỏ xe.

Kết quả mô phỏng số đưa ra phân bố vận tốc, phân bố áp suất trên xe tại các vận tốc khác nhau. Trên cơ sở phân tích kết quả mô phỏng số đạt được, tác giả so sánh kết quả thu được với nghiên cứu lý thuyết truyền thống để kiểm chứng. Từ đó những kết quả mô phỏng số đáng tin cậy so với lý thuyết, tác giả đưa ra những kết luận quan trọng, những lưu ý cho thiết kế khí động học của xe.



NỘI DUNG:



1. Lý do chọn đề tài ................................................................................................. 1

2. Lịch sử nghiên cứu .............................................................................................. 1

3. Mục đích nghiên cứu của luận văn, đối tượng, phạm vi nghiên cứu ..................... 1

4. Tóm tắt cô đọng các luận điểm cơ bản và đóng góp mới của tác giả .................... 2

5. Phương pháp nghiên cứu ..................................................................................... 2

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ KHÍ ĐỘNG LỰC HỌC Ô TÔ ......................... 3

1.1 Khái niệm khí động lực học ............................................................................... 3

1.2 Khảo sát một số hình dáng khí động học của ô tô .............................................. 4

1.3 Các phương trình khí động học cơ bản............................................................... 7

1.3.1 Động học và động lực học chất lỏng ............................................................... 7

1.3.2 Các phương trình cơ bản của chất khí ........................................................... 16

1.4 Lực cản không khí ........................................................................................... 19

CHƯƠNG II PHẦN MỀM MÔ PHỎNG .......................................................... 22

2.1 Sơ lược về phần mềm ...................................................................................... 22

2.1.1 Các ứng dụng và khả năng giải quyết của ANSYS Fluent ............................ 23

2.1.2 Nguyên lý giải quyết trong phần mềm ANSYS Fluent ................................. 24

2.2 Trình tự giải quyết bài toán CFD ..................................................................... 29

2.3 Phương pháp chia lưới trong bài toán mô phỏng .............................................. 31

2.4 Giới thiệu một số mô hình chảy rối trong ANSYS FLUENT ........................... 39

2.4.1 Mô hình chảy rối một phương trình (one equation turbulence models)......... 39

2.4.2 Mô hình hai phương trình (two equations model) ........................................ 41

2.4.3 Mô hình k-epsilon ......................................................................................... 42

CHƯƠNG III MÔ PHỎNGTÍNH TOÁN LỰC CẢN KHÍ ĐỘNG Ô TÔ....... 45

3.1 Khởi động và thiết lập sơ bộ vật thể

3.2 Cấu trúc lưới .................................................................................................... 47

3.3 Lựa chọn phương pháp – mẫu dòng rối ............................................................ 48

3.4 Miền tính toán – Điều kiện biên ....................................................................... 50

3.5 Quy định về độ chính xác, vòng lặp ................................................................. 53

3.6 Kết quả mô phỏng........................................................................................... 54

3.6.1Kết quả mô phỏng số của xe buýt .................................................................. 54

3.6.2 Kết quả mô phỏng số của xe con ................................................................... 59

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................. 66

Kết Luận ............................................................................................................... 66

Kiến nghị............................................................................................................... 67

TÀI LIỆU THAM KHẢO



LƯU Ý:

Tài liệu được chia sẻ bởi CTV EBOOKBKMT "Nguyễn Duy Long" chỉ được dùng phục vụ mục đích học tập và nghiên cứu.



LINK THƯ VIỆN CÁC TRƯỜNG ĐH/CĐ ĐỂ MƯỢN SÁCH/XEM ONLINE


LINK MƯỢN SÁCH THƯ VIỆN 1




LINK ĐẶT MUA TÀI LIỆU ONLINE


LINK ĐẶT MUA TÀI LIỆU ONLINE 1




LINK DOWNLOAD



Lực cản xe là yếu tố tác động lớn nhất đến an toàn vận hành xe cũng như khả năng tiêu thụ nhiên liệu. Nghiên cứu ảnh hưởng của hình dáng xe đến lực cản của ô tô là lĩnh vực luôn được các kỹ sư cũng như các hãng xe quan tâm trong việc tối ưu hóa thiết kế của mình. Tác giả lựa chọn lĩnh vực nghiên cứu này cũng chính là muốn đi sâu tìm hiểu áp dụng phương pháp mô phỏng số CFD để tính toán lực cản khí động của xe do tác động tử yếu tố hình dáng.

4. Tóm tắt cô đọng các luận điểm cơ bản và đóng góp mới của tác giả

Tác giả tiến hành nghiên cứu tổng quan về khí động học ô tô, thiết lập mô hình 3D của hai mẫu xe đã chọn, sau đó sử dụng các bước giải một bài toán CFD để giải quyết vấn đề đặt ra. Cụ thể là, khi thiết lập xong mô hình 3D tác giả đã sử dụng phần mềm để chia lưới và cuối cùng là đưa vào phần mềm ANSYS FLUENT để thiết lập các thông số, điều kiện biên… từ đó chạy mô phỏng số để xác định được lực cản, lực nâng của xe ở các vận tốc khác nhau.

Tác giả đã chọn hai mẫu xe điển hình là xe buýt (không gian sử dụng xe thoải mái, di chuyển tốc độ không quá cao) và xe con (hình dáng khí động học, di chuyển tốc độ cao). Lực cản của các mẫu xe này ban đầu được tính toán theo các công thức lý thuyết, sau đó sử dụng phần mềm chuyên dụng ANSYS FLUENT để mô phỏng quá trình chuyển động của xe từ vận tốc 1.39 m/s đến 44.44 m/s để xác định lực cản, lực nâng do không khí tác động lên vỏ xe.

Kết quả mô phỏng số đưa ra phân bố vận tốc, phân bố áp suất trên xe tại các vận tốc khác nhau. Trên cơ sở phân tích kết quả mô phỏng số đạt được, tác giả so sánh kết quả thu được với nghiên cứu lý thuyết truyền thống để kiểm chứng. Từ đó những kết quả mô phỏng số đáng tin cậy so với lý thuyết, tác giả đưa ra những kết luận quan trọng, những lưu ý cho thiết kế khí động học của xe.



NỘI DUNG:



1. Lý do chọn đề tài ................................................................................................. 1

2. Lịch sử nghiên cứu .............................................................................................. 1

3. Mục đích nghiên cứu của luận văn, đối tượng, phạm vi nghiên cứu ..................... 1

4. Tóm tắt cô đọng các luận điểm cơ bản và đóng góp mới của tác giả .................... 2

5. Phương pháp nghiên cứu ..................................................................................... 2

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ KHÍ ĐỘNG LỰC HỌC Ô TÔ ......................... 3

1.1 Khái niệm khí động lực học ............................................................................... 3

1.2 Khảo sát một số hình dáng khí động học của ô tô .............................................. 4

1.3 Các phương trình khí động học cơ bản............................................................... 7

1.3.1 Động học và động lực học chất lỏng ............................................................... 7

1.3.2 Các phương trình cơ bản của chất khí ........................................................... 16

1.4 Lực cản không khí ........................................................................................... 19

CHƯƠNG II PHẦN MỀM MÔ PHỎNG .......................................................... 22

2.1 Sơ lược về phần mềm ...................................................................................... 22

2.1.1 Các ứng dụng và khả năng giải quyết của ANSYS Fluent ............................ 23

2.1.2 Nguyên lý giải quyết trong phần mềm ANSYS Fluent ................................. 24

2.2 Trình tự giải quyết bài toán CFD ..................................................................... 29

2.3 Phương pháp chia lưới trong bài toán mô phỏng .............................................. 31

2.4 Giới thiệu một số mô hình chảy rối trong ANSYS FLUENT ........................... 39

2.4.1 Mô hình chảy rối một phương trình (one equation turbulence models)......... 39

2.4.2 Mô hình hai phương trình (two equations model) ........................................ 41

2.4.3 Mô hình k-epsilon ......................................................................................... 42

CHƯƠNG III MÔ PHỎNGTÍNH TOÁN LỰC CẢN KHÍ ĐỘNG Ô TÔ....... 45

3.1 Khởi động và thiết lập sơ bộ vật thể

3.2 Cấu trúc lưới .................................................................................................... 47

3.3 Lựa chọn phương pháp – mẫu dòng rối ............................................................ 48

3.4 Miền tính toán – Điều kiện biên ....................................................................... 50

3.5 Quy định về độ chính xác, vòng lặp ................................................................. 53

3.6 Kết quả mô phỏng........................................................................................... 54

3.6.1Kết quả mô phỏng số của xe buýt .................................................................. 54

3.6.2 Kết quả mô phỏng số của xe con ................................................................... 59

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................. 66

Kết Luận ............................................................................................................... 66

Kiến nghị............................................................................................................... 67

TÀI LIỆU THAM KHẢO



LƯU Ý:

Tài liệu được chia sẻ bởi CTV EBOOKBKMT "Nguyễn Duy Long" chỉ được dùng phục vụ mục đích học tập và nghiên cứu.



LINK THƯ VIỆN CÁC TRƯỜNG ĐH/CĐ ĐỂ MƯỢN SÁCH/XEM ONLINE


LINK MƯỢN SÁCH THƯ VIỆN 1




LINK ĐẶT MUA TÀI LIỆU ONLINE


LINK ĐẶT MUA TÀI LIỆU ONLINE 1




LINK DOWNLOAD

M_tả
M_tả

Không có nhận xét nào: