CFD仿真咨询服务

-流体、热管理与风噪咨询服务-

1. 主要咨询领域

我们使用SIMULIA PowerFLOW 可以提供以下领域内广为验证的仿真解决方案：

外流场：气动效率、车辆操控性、除尘和水管理、面板变形、驾驶动力学

风噪声：乘客舱风噪声、底盘风噪声、缝隙 / 密封风噪声、后视镜、啸叫和单—频率的噪声、天窗和侧窗颤振、路过 / 远场、冷却风扇噪声

热管理：冷却气流、热保护、制动器冷却、驾驶循环仿真、熄火浸置、电器及电池冷却、进气温升/进气口布置

环境控制：乘客舱舒适性、空调箱和分风系统性能、HVAC 系统和风扇噪声、除霜除雾

动力总成：动力总成冷却、排气系统、冷却水套、发动机缸体

污水管理：A 柱溢流，灰尘堆积、轮胎甩水

2. 典型案例

2.1 国内应用案例

2.2 国外轿车应用案例

缩短投放市场的时间并降低开发成本，同时增加市场份额已经成为当今汽车界领军者成功的关键。

供应商和OEM都正在将PowerFLOW软件应用包作为他们进行整车设计开发过程的一部分，从概念和量产车的外部空气动力学模拟到传动系、气候控制和其它部件的流体动力学分析。

两辆宝马车的外部空气动力学模拟的动画展示了尾流结构的瞬态变化。

日产Azeal车的外部空气动力学流态显示侧视图

路虎LR3车身底部的表面温度

2.3 国外重型车辆/商用车应用案例

PowerFLOW在轿车开发方面的优势同样可以很好地用于商用车。在冷却气流要求的限制下，高速公路载货汽车的设计开发在很大程度上受到空气阻力性能的影响。

设计保险杠、牌照、挡泥板、发动机罩、驾驶室、车顶整流装置和侧面整流装置，以满足载货汽车燃油经济性的目标。PowerFLOW为汽车开发提供了一个数字化的设计过程。模拟能够诊断出产生阻力的压力分布——平的头部区域产生高压，增大阻力，但是弧形前端能够产生低压峰值，降低阻力。

其它区域，例如发动机罩和车顶，都要求对面板角度、半径和曲率剖面进行优化，适当引导气流，使压差阻力最小。可以优化后缘的气流分离，使得与涡流和尾流相关的低压最小。汽车下部部件，尤其是车轮和车轴周围的气流偏转，对于降低阻力是至关重要的。

最终，可以估算出载货汽车后部大型尾流区中的气流循环对汽车基本压阻的影响。

复杂的几何外形对于PowerFLOW来说没有任何问题

对于载货汽车而言，虽然其空气动力学性能要求是很重要的，但是它却排在冷却性能之后。大的格栅开口、热交换器和冷却风扇是载货汽车前端最显著的特征，需要对前端进行优化，使最大的冷却气流进入发动机罩下面。也可以管理冷却气流，来控制发动机罩下面部件的温度。发动机和通过热交换器的热气流和废气都将加热发动机罩下面的部件。

对于低速或静止的商用车，可以通过设计冷却流的路径、热交换器、冷却风扇，布置热部件和热防护板来满足热管理的要求。

2.4 国外赛车应用案例

赛车的性能需要根据速度、每圈的时间和车手的等级来评定。但是这些标准的基础是汽车工程学，包括发动机、悬架和车身设计。空气动力学和气流管理在车辆工程的每个方面都扮演着重要的角色，要求气动阻力、下压力、升力、侧向力和力矩，发动机和制动器的冷却气流流速之间保持平衡。

PowerFLOW能够提供广泛的数据和流态显示，所以能够适应赛车快速变换的环境，可以使用PowerFLOW调节汽车设计优化性能。通过模拟赛道上的关键点，来计算其对乘驾高度、车速、车轮位置、侧风或者侧滑角的依赖程度。在这些条件下评估气动调节和设计选择的作用，实际上在赛道上也将遇到这些情况。

Tatuus赛车的外部空气动力学模拟。PowerFLOW使数据更容易显示，使用PowerVIZ可以显示模型表面以及汽车尾流各个断面上的流态。该图片由Tatuus免费提供。

各种赛车和高性能车之间的一个公共因素是空气动力学装置，例如翼、分隔板、扰流板。使用车身底部地面效应来捕捉车身上表面上的高压，在下表面上产生吸力。这些装置往往会产生很高的瞬时流动特征，例如涡流和尾流，所以必须很好地对它们进行理解，以调整汽车形状。PowerFLOW固有的瞬态模拟方法既能提供精确度，又能为理解非定常流动结构提供一个有价值的工具。对空气动力学行为的理解可以获得改进的想法，最终减少圈行驶时间。

赛车对气流管理提出了很多挑战。改变气流流向以冷却高性能的发动机和制动器，这已经与汽车阻力和下压力方面的费用联系在一起。PowerFLOW的热管理能力为优化形状、冷却路径和热交换器或者制动器冷却性能提供了一种统一的方法。

2.5 高速列车应用案例

利用PowerFLOW对列车车身外形、车头外形、车体截面形状等进行参数化的优化设计，可以寻找出高速列车的最佳气动外形。

随着列车运行速度的不断提高，列车空气阻力和气动噪声急剧增加，危及行车安全，降低旅客舒适度，影响周围环境。客户可以使用PowerFLOW在车型开发初期探测到令人讨厌的风噪声声源，并改善它们。如果在风洞中进行这些实验将是非常困难的，而且将需要花费很长的时间。

ALSTOM利用PowerFLOW进行气动噪声研究，并与风洞试验结果进行对比