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1.技术难点

1)“ 烂”几何

整车的空气动力学模拟的难点主要在于CAD 模型处理上,整车零部件众多,提取几何域时往往会存在许多小缝隙或重叠部分,这些缺陷给网格划分造成了很大难度,而手动修复这些缺陷几乎是不可能的,这就要求所采用的CFD 软件在划分网格时具备较好的处理几何缺陷的能力。

2)几何特征表达

由于几何模型复杂且零部件众多,在划分网格时则要求软件具有自动加密功能,使网格模型能精确表达原始的CAD 模型。

●Simerics优势

Simerics 自适应二叉树网格技术在一定程度上能容忍“烂”几何,在划分网格前的几何修复工作非常少,大大节约了工程师的时间;同时Simerics 采用最小网格尺寸控制,可实现自适应加密功能,精确表达原始几何。

3)求解时间

所有部件的网格数加起来将达到数百万级,对于这样庞大的网格模型,要求采用的CFD 软件具有快速稳定的求解器,才能对设计更改做出有意义的预测和评估。

●Simerics优势

Simerics 内置求解器是在通用CFD 求解器的基础上经过优化,因而求解速度更稳定、快速。

4)物理模型

稳态、瞬态、换热和湍流模型

●Simerics优势

Simerics 完全具备求解这几类物理模型的能力。

 

2.模仿分析

Simerics/PumpLinx 整车模拟界面

 

几何图形

 

计算网格

 

网状部分

 

模拟工况

 

模拟结果

 

 表面压力分布

 

 

发动机舱速度矢量

 

 

流线分析

 

 

阻力与升力 

进口速度为20m/s时的阻力和升力

阻力和升力系数 (A=2.23平方米 )

 

3.总结

1. Simerics可以成功应用于整车的空气动力学模拟,该算例整车模型考虑了车舱外的所有零部件。

2. 该几何模型以STL格式导入Simerics软件(11m) ,划分网格前几乎没有经过几何修复工作,大大节约了工程师的时间。

3. 完成全部网格划分所需时间约为2.5小时,体网格总数为约为46,000,000,面网格总数约为181,000,000。

4. 完成一个工况计算所需时间约为18小时, 残差下降到0.0001所需的迭代步为650。