Υπολογιστική μελέτη της αεροδυναμικής συμπεριφοράς αγωνιστικού αυτοκινήτου κατά την οδήγηση σε συνθήκες στροφής

• Κύριος συγγραφέας: Φωτόπουλος. Απόστολος
• Άλλοι συγγραφείς: Fotopoulos, Apostolos
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2023
• Θέματα: Αεροδυναμική συμπεριφορά; Συνθήκες στροφής; Aerodynamic behavior; Cornering conditions; ANSYS

Μία από τις πιο σημαντικές σχεδιαστικές παραμέτρους κατά τον σχεδιασμό ενός οχήματος είναι η αεροδυναμική συμπεριφορά τους. Η αεροδυναμική συμπεριφορά ενός αυτοκινήτου διαφέρει όταν κινείται σε ευθεία και κυρτή τροχιά. Σε αγωνιστικά αυτοκίνητα όπου ο στόχος είναι η μέγιστη δυνατή ταχύτητα στις στροφές, η αεροδυναμική συμπεριφορά του αυτοκινήτου σε συνθήκες στροφής γίνεται ακόμη πιο κρίσιμη. Μέχρι πρόσφατα, για τη μελέτη των αεροδυναμικών χαρακτηριστικών ενός οχήματος σε συνθήκες στροφής, χρειάζονταν πειραματικές μετρήσεις σε αεροσήραγγα. Η παρούσα εργασία παρουσιάζει την εφαρμογή μιας σύγχρονης τεχνικής προσομοίωσης αυτοκινήτου σε συνθήκες στροφής. Τέσσερις αναλύσεις πραγματοποιήθηκαν υπό σταθερές συνθήκες, με την ταχύτητα του αέρα να επιλέγεται στα 40 m/s. Πιο συγκεκριμένα, ένα μονοθέσιο απλοποιήθηκε με τη βοήθεια του SpaceClaim. Χρησιμοποιώντας ANSYS ICEM CFD και ANSYS Mesher, κατασκευάστηκαν τέσσερα πλέγματα με διαφορετικές πυκνότητες κελιών. Στη συνέχεια, πραγματοποιήθηκε μια μελέτη ανεξαρτησίας πλέγματος για να επιλεγεί το ιδανικό πλέγμα για τις ανάγκες των μετέπειτα αναλύσεων. Στη συνέχεια, οι βέλτιστες αυτές ρυθμίσεις πλέγματος, εφαρμόστηκαν σε τέσσερις διαφορετικές αναλύσεις, δύο σε συνθήκες ευθείας γραμμής και δύο σε συνθήκες στροφής. Οι προσομοιώσεις ολοκληρώθηκαν με τη βοήθεια του ANSYS Fluent 22 R1, όπου επιλέγεται το μοντέλο στροβιλισμού k-ω SST. Τα αποτελέσματα μεταξύ των μοντέλων συγκρίθηκαν προκειμένου να γίνει καλύτερη κατανόηση της αεροδυναμικής συμπεριφοράς των βοηθημάτων, όπως το shark fin και η πίσω πτέρυγα. Επιπλέον, έγινε αξιολόγηση της μεθόδου προσομοίωσης σε συνθήκες στροφής. Τέλος, καταγράφηκαν τα συμπεράσματα που προέκυψαν από τα αποτελέσματα και παρουσιάστηκαν προτάσεις για μελλοντική επέκταση της εργασίας, τόσο σε επίπεδο υπολογιστικής μοντελοποίησης, όσο και σε επίπεδο φυσικών φαινομένων που λαμβάνουν χώρα κατά τη διάρκεια στροφής.