商用車車身底部塵土污染分析及優化

唐榮江, 張 淼, 胡賓飛, 王青青

(桂林電子科技大學機電工程學院，桂林 541004)

隨著城市化進程加快，交通網絡日益繁榮，機動車二次揚塵已成為城市揚塵的重要來源。北方城市空氣中總懸浮顆粒物(total suspended particulate,TSP)污染的貢獻率已達20%以上，尤其是商用車工作環境比較惡劣，路面泥土、積塵較多，容易導致揚塵。所以塵土污染問題近幾年引起了足夠的重視。

研究人員利用計算流體動力學(computational fluid dynamics，CFD)軟件對某轎車進行了基于顆粒追蹤的塵土污染模擬，應用可視化仿真技術將顆粒運動過程顯現出來[1]。Yang等[2]針對五菱榮光底部結構進行空氣動力學分析，對擋泥板優化設計和增加車身底部發動機蓋，減小整車氣動阻力和發動機遭受泥土污染的程度，驗證了數值計算方法對車身底部流場模擬的有效性。研究人員對商用車在低速行駛過程中路面揚塵污染的原因進行了研究，得出冷卻風扇導出的氣流沖擊地面激起塵土顆粒上揚是車輛產生揚塵污染的主要原因[3]。以上研究尚未對商用車冷卻風扇導出的氣流能產生揚塵的風速進行確定，也未提出塵土污染控制措施。基于此，重點對冷卻風扇導出的氣流吹向地面的風速進行控制來降低揚塵污染。首先通過揚塵模擬實驗和車底風速測試找到揚塵風速臨界點；然后利用CFD技術對商用車發動機艙流場進行分析，在保證散熱性能不惡化的情況下，提出了通過改變流場來降低車底風速的大小和減少揚塵顆粒數的方案，并對方案進行實驗驗證。……