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伴随着我国高速公路建设的迅速发展以及路况的不断改善,汽车的实用车速不断提高,与此同时人们对汽车的乘坐舒适性也越来越重视,尤其是对车内噪声控制提出了越来越高的要求。由于车内换气、除雾等需要,当汽车高速行驶打开车窗时,车内会产生高强度的风振噪声。这种高强度低频率特性的风振噪声会使车内乘员产生较为强烈的不适感,进而严重影响乘坐舒适性。因此,在汽车设计阶段就对汽车的风振噪声进行预估、分析及控制是十分必要的,也具有重要的理论指导意义和工程应用价值。由于计算机技术与湍流理论的发展,以及CFD仿真方法所具有的自身优势,使得运用CFD仿真技术研究汽车风振噪声成为可能。本文基于CFD方法,利用计算流体力学软件FLUENT,运用大涡模拟(LES)对某轿车的侧窗及天窗风振噪声特性进行了研究。本文的主要研究内容如下:1.对汽车风振噪声的仿真方法进行研究。在对真实车型进行风振噪声研究之前,本文首先建立了简化的车厢模型,并分别通过声学风洞试验与CFD仿真两种方法,得到了相应的实验及仿真数据。结果表明:风洞实验结果与CFD仿真数据十分吻合,这就证明了本文所采用的仿真方法及求解设置是准确、可靠的。2.对风振噪声的形成机理进行研究。在对简化车厢模型CFD仿真的基础上,本文分析了模型纵对称面上一个共振周期内不同时刻的静压云图。结果显示:箱体开口处周期性形成的漩涡是引起风振噪声的原因。3.对某真实轿车的侧窗风振噪声特性进行研究。本文研究了某轿车在不同侧窗开启状态下的风振噪声特性,结果表明:(1)只开一窗时,开后窗的风振噪声大于前窗;(2)两窗组合开启时,后排侧窗全开时的风振噪声最大,而前排侧窗全开时的风振噪声最小,其余开窗模式介于两者之间;(3)侧窗组合开启比侧窗单开时的风振噪声要小。分析显示:开窗处形成的漩涡尺度大小是影响风振噪声强度的重要因素。4.介绍和提出了控制侧窗风振噪声的措施。针对后侧窗风振噪声,本文介绍了几种有效的控制措施;针对前侧窗风振噪声,本文提出了一种新的控制方法,仿真结果显示有一定的降噪效果。5.对该轿车的天窗风振噪声进行分析和优化。本文在对轿车天窗风振噪声特性研究的基础上,引入现代优化算法,通过对天窗导流板相关参数的优化设计,获得了理想的导流板参数。结果表明:与安装初始导流板时的风振噪声相比,优化后风振噪声降低了11.1%。综上所述,本文系统地对轿车的风振噪声特性进行了深入细致的研究,为工程应用提供了有意义的研究思路及方法。