Υπολογιστική διερεύνηση αεροδυναμικής συμπεριφοράς πτέρυγας αγωνιστικού αυτοκινήτου σε πραγματικές συνθήκες αγώνα
Η εξέλιξη των αυτοκινήτων αλλά και των απαιτήσεων ως προς την απόδοση, την οικονομία, το περιβαλλοντικού τους αποτύπωμα και τις επιδόσεις έχει οδηγήσει τους σχεδιαστές στην ολοένα και μεγαλύτερη χρήση των αρχών της αεροδυναμικής για τον σχεδιασμό του αμαξώματος, όπως επίσης και στην χρήση αεροδυναμι...
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Μορφή: | Thesis |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
2020
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | http://hdl.handle.net/10889/13396 |
| id |
nemertes-10889-13396 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
Πτέρυγα Αγωνιστικό αυτοκίνητο Καθοδική δύναμη Οπισθέλουσα Υπολογιστική ρευστοδυναμική Spoilers Racing car Downforce Drag Computational fluid dynamics (CFD) |
| spellingShingle |
Πτέρυγα Αγωνιστικό αυτοκίνητο Καθοδική δύναμη Οπισθέλουσα Υπολογιστική ρευστοδυναμική Spoilers Racing car Downforce Drag Computational fluid dynamics (CFD) Κατοίκος, Στέφανος Υπολογιστική διερεύνηση αεροδυναμικής συμπεριφοράς πτέρυγας αγωνιστικού αυτοκινήτου σε πραγματικές συνθήκες αγώνα |
| description |
Η εξέλιξη των αυτοκινήτων αλλά και των απαιτήσεων ως προς την απόδοση, την οικονομία, το περιβαλλοντικού τους αποτύπωμα και τις επιδόσεις έχει οδηγήσει τους σχεδιαστές στην ολοένα και μεγαλύτερη χρήση των αρχών της αεροδυναμικής για τον σχεδιασμό του αμαξώματος, όπως επίσης και στην χρήση αεροδυναμικών βοηθημάτων. Η χρήση των αρχών της αεροδυναμικής στο σχεδιασμό και των βοηθημάτων οδηγεί στην καλύτερη συμπεριφορά του αυτοκινήτου όσον αφορά στην κίνηση του επιτρέποντας υψηλότερες επιδόσεις, βελτιστοποίηση της κατανάλωσης καυσίμων και αύξηση της ασφάλειας του οχήματος και των επιβατών. Ένα από τα βασικά αεροδυναμικά βοηθήματα που πλέον τοποθετούνται σε σχεδόν όλα τα αυτοκίνητα παραγωγής είναι η αεροτομή στο πίσω μέρος του αυτοκινήτου. Η λειτουργία της αεροτομής είναι διττή. Αφενός ρυθμίζει και βελτιώνει τα αεροδυναμικά χαρακτηριστικά του αυτοκινήτου, μειώνοντας την οπισθέλκουσα και αφετέρου ασκεί μέσω της λειτουργίας της ως ανεστραμμένη πτέρυγα καθοδικής δύναμης που πιέζει το αυτοκίνητο στο δρόμο βελτιώνοντας την πρόσφυση. Δεδομένων των υψηλών απαιτήσεων στα αγωνιστικά αυτοκίνητα ιδιαίτερα, η αεροτομή αποτελεί αναπόσπαστο τμήμα στο σχεδιασμό τους.
Η παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζει την ροή του αέρα σε μια αεροτομή ενός αγωνιστικού αυτοκινήτου με την χρήση της υπολογιστικής ρευστοδυναμικής. Τα αποτελέσματα της ανάλυσης συνάδουν απόλυτα με τα αναμενόμενα από την σχετική βιβλιογραφία και δείχνουν ότι η τοποθέτηση της αεροτομής στο πίσω μέρος του αυτοκινήτου: (α) αυξάνει δραστικά την καθοδική δύναμη που πιέζει το αυτοκίνητο στο δρόμο, ιδιαίτερα σε μεγάλες γωνίες προσβολής αλλά και σε μεγάλες ταχύτητες, (β) τόσο ο συντελεστής άντωσης όσο και ο συντελεστής οπισθέλκουσας έχουν μια σχεδόν γραμμική σχέση με την γωνία προσβολής όσο και με την ταχύτητα του οχήματος και (γ) τα αποτυπώματα της ροής στα σχετικά διαγράμματα συνάδουν με τα σχετικά στην συναφή βιβλιογραφία. |
| author2 |
Μάργαρης, Διονύσιος-Ελευθέριος |
| author_facet |
Μάργαρης, Διονύσιος-Ελευθέριος Κατοίκος, Στέφανος |
| format |
Thesis |
| author |
Κατοίκος, Στέφανος |
| author_sort |
Κατοίκος, Στέφανος |
| title |
Υπολογιστική διερεύνηση αεροδυναμικής συμπεριφοράς πτέρυγας αγωνιστικού αυτοκινήτου σε πραγματικές συνθήκες αγώνα |
| title_short |
Υπολογιστική διερεύνηση αεροδυναμικής συμπεριφοράς πτέρυγας αγωνιστικού αυτοκινήτου σε πραγματικές συνθήκες αγώνα |
| title_full |
Υπολογιστική διερεύνηση αεροδυναμικής συμπεριφοράς πτέρυγας αγωνιστικού αυτοκινήτου σε πραγματικές συνθήκες αγώνα |
| title_fullStr |
Υπολογιστική διερεύνηση αεροδυναμικής συμπεριφοράς πτέρυγας αγωνιστικού αυτοκινήτου σε πραγματικές συνθήκες αγώνα |
| title_full_unstemmed |
Υπολογιστική διερεύνηση αεροδυναμικής συμπεριφοράς πτέρυγας αγωνιστικού αυτοκινήτου σε πραγματικές συνθήκες αγώνα |
| title_sort |
υπολογιστική διερεύνηση αεροδυναμικής συμπεριφοράς πτέρυγας αγωνιστικού αυτοκινήτου σε πραγματικές συνθήκες αγώνα |
| publishDate |
2020 |
| url |
http://hdl.handle.net/10889/13396 |
| work_keys_str_mv |
AT katoikosstephanos ypologistikēdiereunēsēaerodynamikēssymperiphoraspterygasagōnistikouautokinētousepragmatikessynthēkesagōna AT katoikosstephanos computationalinvestigationoftheaerodynamicbehaviourofaracecarwinginrealconditions |
| _version_ |
1771297186940715008 |
| spelling |
nemertes-10889-133962022-09-05T09:40:40Z Υπολογιστική διερεύνηση αεροδυναμικής συμπεριφοράς πτέρυγας αγωνιστικού αυτοκινήτου σε πραγματικές συνθήκες αγώνα Computational investigation of the aerodynamic behaviour of a race car wing in real conditions Κατοίκος, Στέφανος Μάργαρης, Διονύσιος-Ελευθέριος Μάργαρης, Διονύσιος-Ελευθέριος Πανίδης, Θρασύβουλος Παπαδόπουλος, Πολύκαρπος Katikos, Stefanos Πτέρυγα Αγωνιστικό αυτοκίνητο Καθοδική δύναμη Οπισθέλουσα Υπολογιστική ρευστοδυναμική Spoilers Racing car Downforce Drag Computational fluid dynamics (CFD) Η εξέλιξη των αυτοκινήτων αλλά και των απαιτήσεων ως προς την απόδοση, την οικονομία, το περιβαλλοντικού τους αποτύπωμα και τις επιδόσεις έχει οδηγήσει τους σχεδιαστές στην ολοένα και μεγαλύτερη χρήση των αρχών της αεροδυναμικής για τον σχεδιασμό του αμαξώματος, όπως επίσης και στην χρήση αεροδυναμικών βοηθημάτων. Η χρήση των αρχών της αεροδυναμικής στο σχεδιασμό και των βοηθημάτων οδηγεί στην καλύτερη συμπεριφορά του αυτοκινήτου όσον αφορά στην κίνηση του επιτρέποντας υψηλότερες επιδόσεις, βελτιστοποίηση της κατανάλωσης καυσίμων και αύξηση της ασφάλειας του οχήματος και των επιβατών. Ένα από τα βασικά αεροδυναμικά βοηθήματα που πλέον τοποθετούνται σε σχεδόν όλα τα αυτοκίνητα παραγωγής είναι η αεροτομή στο πίσω μέρος του αυτοκινήτου. Η λειτουργία της αεροτομής είναι διττή. Αφενός ρυθμίζει και βελτιώνει τα αεροδυναμικά χαρακτηριστικά του αυτοκινήτου, μειώνοντας την οπισθέλκουσα και αφετέρου ασκεί μέσω της λειτουργίας της ως ανεστραμμένη πτέρυγα καθοδικής δύναμης που πιέζει το αυτοκίνητο στο δρόμο βελτιώνοντας την πρόσφυση. Δεδομένων των υψηλών απαιτήσεων στα αγωνιστικά αυτοκίνητα ιδιαίτερα, η αεροτομή αποτελεί αναπόσπαστο τμήμα στο σχεδιασμό τους. Η παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζει την ροή του αέρα σε μια αεροτομή ενός αγωνιστικού αυτοκινήτου με την χρήση της υπολογιστικής ρευστοδυναμικής. Τα αποτελέσματα της ανάλυσης συνάδουν απόλυτα με τα αναμενόμενα από την σχετική βιβλιογραφία και δείχνουν ότι η τοποθέτηση της αεροτομής στο πίσω μέρος του αυτοκινήτου: (α) αυξάνει δραστικά την καθοδική δύναμη που πιέζει το αυτοκίνητο στο δρόμο, ιδιαίτερα σε μεγάλες γωνίες προσβολής αλλά και σε μεγάλες ταχύτητες, (β) τόσο ο συντελεστής άντωσης όσο και ο συντελεστής οπισθέλκουσας έχουν μια σχεδόν γραμμική σχέση με την γωνία προσβολής όσο και με την ταχύτητα του οχήματος και (γ) τα αποτυπώματα της ροής στα σχετικά διαγράμματα συνάδουν με τα σχετικά στην συναφή βιβλιογραφία. The evolution of cars as well as performance, economy, environmental footprint requirements have led designers to increasingly use the principles of aerodynamics for body design, as well as the use of aerodynamic parts. Th application of the principles of aerodynamics to the design and the use of aerodynamic aids leads to better driving behavior of the car allowing for higher performance, optimized fuel consumption and increased vehicle and passenger safety. One of the main aerodynamic aids that are now fitted to almost all production cars is the spoiler at the rear of the car. The operation of the spoiler is twofold. On the one hand, it adjusts and improves the car's aerodynamic characteristics, reducing drag, and on the other hand exerts a downforce that pushes the car into the road, improving traction. Given the high demands on racing cars in particular, the spoiler is an integral part of their design. The present thesis examines the flow of air in a spoiler of a racing car using computational fluid dynamics. The results of the analysis are in line with what is expected from the relevant literature and show that the mounting of the spaceship on the back of the car: (a) dramatically increases the downward force that pushes the car down the road, especially at high angles but also at high angles; speeds, (b) both the lift coefficient and the drag coefficient have an almost linear relationship with the angle of attack as well as the vehicle speed; and (c) the flow footprints in the relevant diagrams are consistent with the figures in the related literature. 2020-03-25T21:26:09Z 2020-03-25T21:26:09Z 2020-03-04 Thesis http://hdl.handle.net/10889/13396 gr 0 application/pdf |
