Aerodinamička optimizacija konceptnog vozila putem CFD simulacija: Uticaj oblika i spojeva panela na otpor i stabilnost 

credit by unlimit3d

Oblast istraživanja: Automobilski dizajn 

Tema istraživanja: Kreiranje koncepta automobila zasnovano na aerodinamičkoj efikasnošću  

Stanje u oblasti:  

  • Iako se rad bavi optimizacijom aerodinamike, nedostaje detaljna analiza kako spojevi panela utiču na ukupnu aerodinamičnost vozila. Spojevi mogu izazvati turbulentne struje koje povećavaju koeficijent otpora. 1 
  • Rad jasno pokazuje kako dataset može da se koristi za optimizaciju oblika vozila i ubrzanje iterativnog dizajna. Modeli predviđaju aerodinamične karakteristike i omogućavaju istraživanje različitih konfiguracija bez fizičkog prototipa. Predikcije modela zavise od ograničenja dataset-a, pa stvarni dizajn i dalje zahteva CFD simulacije i testove u vetro-tunelu.  2
  • DragSolver omogućava brzu i efikasnu procenu aerodinamičkog otpora, što je korisno u ranom dizajnu vozila i optimizaciji oblika. Bez fizičke validacije ili CFD simulacija, predikcije su ograničene u preciznosti, posebno za složene spojeve panela ili specifične oblike karoserije 3

Ploblemi:  

  • Pojava spojeva i krajnjih prekida na karoseriji stvara lokalne turbulencije i utiče na sve ukupni koeficijent otpora (Cd) 
  • Negativan aerodinamički uticaj točkova na celokupni dizajn vozila. 
  • Oblik karoserije, tj. njegova asimetričnost bočnog profila dovodi do nejednakosti pozitivnog i negativnog koeficijenta uzgona, i kao posledica toga se javlja nestabilnost vozila pri kretanju.

Cilj:  

Napraviti koncept automobila sa što boljom aerodinamičkom efikasnošću, uz primenu CFD simulacija i primena podataka iz simulacije za unapređenje dizajna  

Hipoteza:  

Oblikovanje razmaka između panela automobila, posebno obrada krajnjih ivica, utiče na aerodinamičke karakteristike vozila, pri čemu zaobljene ivice smanjuju turbulencije i otpor vazduha, čime se poboljšava aerodinamička efikasnost.

Kriterijumi:  

  • Koeficijent otpora (Cd) bude manji od 0.17 
  • Koeficijent uzgona (Cl) bude uravnotežen, negativni i pozitivni uzgon budu jednaki 
  • Smanjiti broj spojeva na karoseriji i smanjiti uticaj lokalnih turbulencija na celokupni dizajn. 

Metode istraživanja:

  • Metoda modelovanja: za ispitivanje koristićemo 3d modele kreirane isključivo za ovo istraživanje. To nam pruža visoki nivo detaljnosti i veliki broj promena prilikom istraživanja.
  • Numeričke simulacije: Rađenjem simulacije u CFD softverima dobijamo numeričke pokazatelje koji nam ukazuju dali je dizajn dobar ili ne.

Leave a comment