بررسی عددی اثرات ترکیبی اسپویلر عقب و انحنای سطوح جانبی بر نیروی برآ و پسای وارد برخودرو سدان

بررسی و تحلیل آیرودینامیکی خودرو با توجه به پیشرفت سریع صنعت خودروسازی در عصر حاضر، یکی از پارامترهای مهم در طراحی برای حضور در صحنه رقابتهای این صنعت می باشد. نیروهای آیرودینامیکی بزرگترین مانع برای رسیدن به سرعتهای بالا درهر وسیله نقلیه هستند. از این رو می توان آنها را مهمترین فاکتورهای طراحی آیرودینامیکی وسایل نقلیه به حساب آورد. تشکیل گردابه و در نتیجه افت فشار در قسمت عقب خودرو می تواند باعث افزایش نیروهای مقاوم آیرودینامیکی شود. این مقاله به بررسی چگونگی کاهش حجم گردابه ها در قسمت عقب یک مدل خودرو سدان با ایجاد تغییرات در هندسه آن پرداخته است. برای این منظور ابتدا با شبیه سازی سه بعدی جریان تراکم ناپذیر اطراف مدل احمد(که نتایج آزمایشگاهی برای آن موجود است) به روش دینامیک سیالات محاسباتی، مدل آشفتگی و نحوه شبکه بندی مناسب انتخاب شده است. سپس مقدار ضرایب آیرودینامیکی مربوط به یک مدل خودرو با اضافه کردن اسپویلر و ایجاد انحناء در سطوح جانبی آن بررسی شده است. بررسی نتایج نشان می دهد که استفاده از شبکه لایه مرزی در اطراف مدل و تحلیل جریان به صورت ناپایا با استفاده از مدل آشفتگی DES-SSTK-ω، حجم گردابه ی تشکیل شده در عقب خودرو را نسبت به مدل K-ω-SST دقیق تر شبیه سازی می کند. همچنین استفاده ترکیبی از اسپویلر و انحنای سطوح جانبی بخاطر کاهش ۲۶.۳ درصدی نیروی پسای عقب و کاهش مقدار نیروی برآ تا ۵.۲ درصد نسبت به مدل خودرو ساده باعث کاهش مصرف سوخت و افزایش پایداری خودرو می شود.

Keywords:

Aerodynamics , Drag , Lift , Spoiler , Ahmed body , آیرودینامیک , پسا , برآ , اسپویلر , بدنه احمد