摘 要

汽车前舱气流特性是汽车造型设计的重要依据，是评价汽车整体性能的重要指标，包括了汽车节能、环保和安全性能三大方面。从汽车的性能分析，汽车的气动性能是影响汽车稳定性的主要因素；从能源角度分析，经济性能是不可忽视的重要因素；从驾驶角度分析，操纵稳定性能是保证人员安全的首要因素。汽车发动机舱内部的气流特性对汽车空气动力特性的影响是非常关键的，所以对汽车进气格栅进风量以及发动机前舱空气流场的测量，已经成为了现如今汽车空气动力学数值分析方面所面临的重点研究问题。

本文研究了汽车的前舱结构以及进气格栅的造型,分析汽车前舱空气流场的分布特点及规律，合理地选型与安装空气压力传感器，完成进风量以及前舱空气流场的测量。探究了汽车前舱气流的检测与调节优化方法。研究所得的结果对于指导汽车前舱设计，提高汽车前舱气流特性，改善汽车的气动阻力具有非凡的意义。

论文主要研究了：汽车前舱结构及进气格栅造型的特点，完成进风量及前舱空气流场的检测。

经试验验证，所设计的检测系统能够模拟测量出汽车前舱气流，并将显示结果通过LCD1602液晶显示器显示出来，当模拟测量的空气压力值超出设定的范围时，报警电路的声光报警器报警。

关键词：汽车前舱；空气流场；protues仿真；空气压力传感器

Abstract

Aerodynamics characteristics and theoretical basis are based on the premise styling design of the vehicle evaluated an important indicator of energy,covering the energy-saving cars.It has mostly inportantance on daynamic property,economical efficiency and stable operability. And it may decide whether vehicles could get the victory in the fierce competition.Automotive engine compartment bottom and flow characteristics inside the car are the one of the key factors which influence the aerodynamic characteristics. so its grille air flow into the engine and the front cabin measuring air flow field become the focus of aerodynamics numerical analysis of facing the field.

This paper studies the structure of the front cabin, grille styling Audi vehicles,and analyses the distribution of Automobile front cabin air flow field. It also selects installation of air-pressure sensor reasonably, accomplishing the measure on the air flowing into the car and the front cabin airflow.And it explores the examination and adjustment optimization car front cabin airflow. The results for the rapid development of China's automobile, as well as by the automotive industry power to a power shift automobile industry has an important guiding significance.

The thesis mainly researches the structure of the front cabin of cars and grille styling features, and complets detecting an intake air flow and air flow field in front of the cabin.

The results show that: the structure of the front cabin car section grille styling of the car's aerodynamic performance greatly

Key Words：Car front cabin；Air flow field；Protues simulation；Air Pressure Sensor

目录

第1章 绪论 1

1.1 研究的目的和意义 1

1.1.1 提高汽车的经济性 1

1.1.2能够提高汽车的操纵稳定性 1

1.1.3、 提高汽车散热性能 2

1.2 国内外研究现状 2

1.2.1 国外研究现状 2

1.2.2 国内研究现状 3

1.3 本论文研究的方法和主要内容 3

第2章 汽车进气格栅与前舱结构分析 5

2.1 汽车进气格栅分析 5

2.1.1进气格栅面积影响 5

2.1.2进气格栅造型影响 5

2.1.3进气格栅位置影响 6

2.2 汽车前舱分析 6

2.2.1汽车前舱结构分析 6

2.2.2汽车前舱气流特性 7

2.3 本章小结 8

第3章 硬件电路的设计 9

3.1子电路的设计 9

3.1.1信号采集电路 10

3.1.2按键电路 12

3.1.3报警电路 12

3.1.4 LED显示电路 13

3.2系统整体电路图 15

3.3本章小结 16

第4章 程序的设计及模拟测量 17

4.1 数据采集系统编程 17

4.1.1数据采集系统简介及流程图 17

4.1.2数据采集系统主要程序及解释 17

4.2按键电路编程 21

4.2.1按键电路简介 21

4.2.2按键系统主要程序及解释 21

4.3报警电路程序 26

4.3.1报警电路功能 26

4.3.2报警电路主要程序及解释 26

4.4 LED显示系统主要程序 27

4.5测量结果 29

4.6本章小结 29

第5章 总结与展望 30

5.1 全文总结 30

5.2 工作展望 30

致谢 32

参考文献 33

第1章 绪论

近十年是我国经济飞速发展的十年，同样也是汽车行业飞速发展的十年，从当初的进口到现如今的自主品牌，汽车行业无论是在技术，还是相关法规方面都日趋完善。随着工业的发展，人们对于能源的需求日益增多，汽车的燃油价格的不断攀升，使得人们对汽车的要求也越来越高，更加注重汽车在行驶之中的动力性、燃油的经济性。同时对驾驶操纵的稳定性适性等提出了越来越高的要求^[1]。因此，如今在国内外汽车空气动力特性的研究成为汽车生产行业所要长期探索的重点。

汽车前舱气流检测的研究方法可以分为:试验研究、理论分析和数值计算^[2]。运用理论分析研究方法研究汽车前舱气流特性，其特点是使用科学理论知识将实际的，复杂的研究对象抽象化，缺点是会受到数学计算工具和求解方法的制约限制。数值计算必须够建立起实物的近似模型，优点是计算精度高，但是研究过程复杂，工作量巨大，需要团队的共同协作。到目前，运用试验研究的方法对汽车前舱气流进行检测研究，仍然是目前汽车行业研究汽车空气动力最主要的研究方法，它的特点是简单直观，而且行业的认同度很高。首先通过试验研究模拟测量汽车前舱气流，然后通过运用数值分析探究汽车前舱气流的特性，基于这个思想，设计科学的气流检测系统，合理放置空气压了传感器，测取和实际相接近的气流特性。

汽车前舱结构是汽车结构中最复杂的部分，无疑汽车前舱气流同样是汽车空气动力学研究中最复杂的一个部分。汽车前舱气流对汽车行驶过程中的性能影响很大，因此，汽车前舱流场具有很高的研究价值^[3]。