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汽车空气动力学数值计算PDF电子书下载

交通运输

• 作 者：傅立敏着
• 出 版 社：北京：北京理工大学出版社
• 出版年份：2001
• ISBN：7810457276
• 页数：184 页

图书介绍：汽车空气动力特性对汽车动力性、经济性和操纵稳定性有着直接影响，是评价汽车造型优劣的重要依据，已经成为当今汽车技术发展的一门新学科。本书是根据作者多年的教学、科研成果着写的，介绍了汽车空气动力学的基本理论、基本计算机方法，并列举大量的实例和计算机计算程序，是研究汽车空气动力学的一本较好的指导用书。本书可作为高等学校汽车专业研究生、本科生的教材，也可作为汽车专业工程技术人员的参考用书。 查看图书目录点击购买PDF全本电子书 上一篇：帕萨特随车应急手册下一篇：厂内机动车辆驾驶安全读本 《汽车空气动力学数值计算》目录 标签：动力学 数值 空气 动力 计算

第一章 流体数值解析基础1

第一节 流动的基本性质和基本公式1

一、流动的基本性质1

二、位势流5

三、粘性流体的流动6

第二节 数值计算法基础8

一、插值法8

二、数值积分法12

第三节 网格形成法14

一、解析网格形成法16

二、代数网格形成法18

一、直接法20

第四节 联立一次方程的解法20

二、迭代法29

第五节 程序设计33

一、流动解析的顺序34

二、流动解析的原则35

三、FORTRAN 法36

四、计算结果的显示38

五、软件商品化41

第二章 差分法42

第一节 差分法基础42

一、差分法概述42

二、基于泰勒(Taylor)展开的诱导差分式43

三、由多项式近似诱导差分式44

四、泊松(Possion)方程式的边界值问题45

五、伯格斯方程式(Burgers Equation)的初始值问题47

六、有限体积法53

七、特征解法54

第二节 非压缩非粘性流动55

一、无涡流动(位势流)的解析方法55

二、有涡度的非粘性流动56

三、数值计算程序——翼周围的位势流60

第三节 非压缩粘性流动65

一、粘性流动的基础方程式65

二、用流动函数ψ和涡度ω的方法66

三、用流速 u 和压力 p 的方法70

一、边界层的概念及解法概要77

第四节 边界层流动77

二、坐标转换与伸长网格80

三、非压缩性边界层流动的标准问题82

四、逆边界层问题和主流、边界层干涉(管内非压缩性助走流)91

第三章 有限元法93

第一节 有限元基础93

一、有限元法简介93

二、单元分割95

三、插值函数96

四、变分 FEM100

五、加权余量法101

六、三角形一次单元的程序102

第二节 非压缩非粘性流动104

一、位势流105

一、二元非压缩性粘性流体方程式109

第三节 非压缩性粘性流动109

二、基本方程的离散化110

三、涡度的边界条件处理113

四、数值计算法114

五、计算例115

六、程序118

第四节 应用解析例120

一、物质的扩散120

二、数值计算例121

第五节 程序应用122

第四章 面元法124

第一节 概述124

一、概述125

第二节 边界积分法125

二、诱导积分方程式126

三、边界积分方程式129

四、拉普拉斯(Laplace)边界积分方程式的表现130

五、边界条件与积分方程式的形式133

第三节 特异点法135

一、概述135

二、边界积分方程式135

第四节 离散涡法136

一、离散涡法的基本概念136

二、微小涡的注入方法137

三、微小涡的时间移动138

四、微小涡运动的修正及涡度扩散模型139

五、流动解析参数140

第一节 理论汽车空气动力学142

第五章 汽车空气动力学数值计算142

第二节 计算汽车空气动力学144

一、CFD 的概况145

二、CFD 进行数值模拟方法与理论方法和实验方法相比的一些优点145

三、数值方法所存在的缺限及其应用地位145

四、汽车流场数值模拟方法分析145

五、汽车流场数值模拟的边界问题149

六、国内外计算汽车空气动力学软件的开发情况150

第三节 红旗 CA774轿车二维外流场数值模拟151

一、ANSYS 的 CFD 功能151

二、ANSYS 模拟汽车外流场的控制方程151

三、ANSYS 模拟汽车外流场的过程151

四、红旗 CA774轿车二维外流场的数值模拟153

一、汽车流场的组成159

第四节 汽车尾流场的特性分析159

二、汽车尾流场的构成特点160

三、汽车尾流场的湍流特性166

四、汽车尾流场特性与汽车尾部外型的关系169

五、汽车尾流场特性与气动性能的关系172

六、汽车尾流的控制173

第五节 汽车三维分离流动特性的数值计算175

一、数值计算方法175

二、基础方程式177

三、坐标转换178

四、计算的初始条件及边界条件179

五、数值计算结果及其分析180

参考文献183

相关图书

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作者其它书籍

• 《上班族出走 90年代生涯新主张 事业与休息的平衡观》廖和敏着 1996
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• 《阿拉伯-伊斯兰文化史 第4册》埃及艾哈迈德·爱敏着 2019
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• 《游走于暗夜与光明之间》胡学敏着 2020
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出版社其它书籍

• 《大学计算机实验指导及习题解答》曹成志，宋长龙 2019
• 《指向核心素养 北京十一学校名师教学设计 英语 七年级 上 配人教版》周志英总主编 2019
• 《大学生心理健康与人生发展》王琳责任编辑；（中国）肖宇 2019
• 《大学英语四级考试全真试题 标准模拟 四级》汪开虎主编 2012
• 《大学英语教学的跨文化交际视角研究与创新发展》许丽云，刘枫，尚利明着 2020
• 《北京生态环境保护》《北京环境保护丛书》编委会编着 2018
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• 《大学物理简明教程 下 第2版》施卫主编 2020
• 《指向核心素养 北京十一学校名师教学设计 英语 九年级 上 配人教版》周志英总主编 2019

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1、重要性

汽车空气动力学数值计算在汽车设计和制造过程中具有重要意义。首先，通过对汽车空气动力学的数值计算，可以优化汽车外形设计，降低空气阻力，提高燃油效率。其次，数值计算有助于预测汽车在不同工况下的空气动力学性能，为汽车安全性和舒适性提供保障。最后，汽车空气动力学数值计算有助于推动新能源汽车的发展，降低能耗和排放。

随着汽车工业的快速发展，汽车空气动力学数值计算已成为汽车设计、制造和测试的重要手段。因此，深入研究汽车空气动力学数值计算，对于提高汽车性能、降低能耗和排放具有重要意义。

此外，汽车空气动力学数值计算在汽车节能减排、提高燃油效率、降低噪音等方面具有显著作用。通过优化汽车外形和空气动力学性能，可以有效降低汽车能耗，减少排放，符合我国绿色环保的发展战略。

2、方法

汽车空气动力学数值计算主要采用计算流体力学（CFD）方法。CFD方法通过建立汽车周围空气流动的数学模型，利用计算机进行数值模拟，从而预测汽车空气动力学性能。主要计算方法包括：

（1）雷诺平均N-S方程：将湍流流动分解为平均流动和脉动流动，通过求解雷诺平均N-S方程来描述平均流动。

（2）大涡模拟（LES）：直接求解湍流流动的Navier-Stokes方程，适用于复杂几何形状和流动问题。

（3）湍流模型：通过引入湍流模型来描述湍流流动，如k-ε模型、k-ω模型等。

此外，汽车空气动力学数值计算还需考虑边界条件、初始条件、网格划分等因素，以确保计算结果的准确性。

3、应用

汽车空气动力学数值计算在汽车设计和制造过程中具有广泛的应用。以下列举几个典型应用场景：

（1）汽车外形设计：通过数值计算优化汽车外形，降低空气阻力，提高燃油效率。

（2）汽车内饰设计：利用数值计算分析汽车内饰的空气动力学性能，提高舒适性。

（3）汽车安全性能分析：通过数值计算预测汽车在不同工况下的空气动力学性能，为汽车安全设计提供依据。

（4）新能源汽车研究：利用数值计算研究新能源汽车的空气动力学性能，提高续航里程和降低能耗。

总之，汽车空气动力学数值计算在汽车设计和制造过程中具有重要作用，有助于提高汽车性能、降低能耗和排放。

4、发展趋势

随着计算机技术的不断发展，汽车空气动力学数值计算呈现出以下发展趋势：

（1）计算精度提高：随着计算流体力学理论的不断完善，计算精度将进一步提高，为汽车设计提供更可靠的依据。

（2）计算效率提升：通过优化算法和并行计算技术，提高汽车空气动力学数值计算的效率，缩短计算时间。

（3）多学科耦合：将汽车空气动力学数值计算与其他学科（如结构力学、热力学等）相结合，实现多学科耦合计算，提高汽车整体性能。

（4）人工智能辅助：利用人工智能技术，实现汽车空气动力学数值计算的智能化，提高计算效率和准确性。

总之，汽车空气动力学数值计算在未来将发挥更加重要的作用，为汽车工业的发展提供有力支持。

总结：

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