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基于CFD的太阳能汽车的气动外形分析
发布日期:2014-01-24 新闻来源: 正文字号
中北大学机电工程学院  李东风 肖丰乐
 
   随着科技的发展和社会的进步,汽车逐渐融入了人们的生活,成为人们生活必需的交通工具,但众所周知,这也给环境带来了巨大的污染。在我国,汽车尾气排放量占城市总污染份额已达到了25%~40%,在大城市的温室效应中40%来自汽车尾气排放[1]。一般汽车使用石油产品作为燃料,然而石油属于不可再生资源。为了减轻汽车尾气排放对环境的污染并应对能源危机,目前一条行之有效的途径就是寻求无污染、可再生能源替代石油产品作为汽车燃料,太阳能就是可替代能源之一。太阳能汽车是利用车身上的太阳能电池板将太阳能转化为电能,通过电动机驱动汽车的一种新能源汽车。
   但是目前太阳能汽车还没有大面积的普及,一个重要原因就是太阳能电池板的能量转化率太低,使得汽车的续航距离不足,所以如何提高太阳能汽车的续航距离成为急需解决的问题[2]。研究表明,车速超过100km/h时,绝大部分的功率都消耗在克服空气阻力上[3],所以汽车车身的气动性能对太阳能汽车续航能力的强弱起到至关重要的影响。由于风洞试验成本高昂而计算机却在不断发展和应用,目前多采用计算流体力学技术(CFD-Computational Fluid Dynamics)对汽车外形的气动性能进行分析,目前这一技术已成功为客车[4]和磁悬浮列车[5]完成气动外形分析,所以本文采用CFD技术对某太阳能汽车的气动外形进行分析,为科学评估太阳能汽车的车身气动性能提供依据。