МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ АЭРОДИНАМИЧЕСКОГО ОБТЕКАНИЯ ТЕЛА ПРИ РАЗЛИЧНЫХ УСЛОВИЯХ ЕГО ДВИЖЕНИЯ
Ключевые слова:
CFD, Модели турбулентности, Кузов Ахмеда, грузовик, аэродинамика автомобиляАннотация
В настоящей работе было произведено численное моделирование аэродинамическое обтекание тела при различных его движения. В ходе проведенного исследования были изучены влияния расстояния между тягачом и прицепом на коэффициент лобового сопротивления и подъемной силы. Общая традиционная модель грузовика была изучена численно в масштабе 1:8. Скорость грузовика рассматривалась как 40 км/ч и 80 км/ч. В заключении была дана качественная оценка, как уменьшение зазора между тягача и прицепа влияет на уменьшение коэффициента сопротивления. В этой статье в качестве тестовой задачи исследуется поток над эталонной моделью, называемой телом Ахмеда с углом наклона 25 градусов. Все полученные результаты были сначала сравнены на тестовых задач, результаты которых отлично согласуются с численными и экспериментальными значениями других авторов. Это исследование могло бы помочь проектировщикам в автомобильной промышленности в применении этих экономически эффективных инструментов для повышения производительности их проектирования.
Библиографические ссылки
Banga S, Zunaid M, Ansari NA, et al. CFD simulation of flow around external vehicle: Ahmed body. IOSR Journal of Mechanical and Civil Engineering (IOSR-JMCE) 2015; 12(4): 87-94.
McCallen, R.; Flowers, D.; Dunn, T.; Owens, J.; Leonard, A.; Brady, M.; Brownad, F.; Hammache, M.; Salari, K.; Rutledge, W.; Ross, J.; Storms, B.; Heineck, J. T.; Driver, D.; Bell, J.; Zilliac, G.; and Walker, S.: Aerodynamic Drag of Heavy Vehicles (Class 7–8): Simulation and Benchmarking. 2000-01-2209, SAE Gov/Industry Meeting, Washington, D.C., June 19–21, 2000.
Cooper, K.: The Wind Tunnel Testing of Heavy Trucks to Reduce Fuel Consumption. SAE Paper 821285, November, 1982.
Barnard BH. Road Vehicle Aerodynamic Design. London: Longman, 1996.
Katz J. Automotive Aerodynamics (Automotive Series). 1st ed. John Wiley & Son, 2016, p.1.
Meile W, Brenn G, Reppenhagen A, Lechner B, Fuchs A (2011) Experiments and numerical simulations on the aerodynamics of the ahmed body. CFD Lett. 3(1):32–39
Ahmed SR, Ramm G and Faltin G. Some salient features of the time-averaged ground vehicle wake. SAE Technical Paper 1984.
Jakirlic S, Jester-Zucker R and Tropea C. 9th ERCOFTAC/IAHR/COST Workshop on Refined Turbulence Modelling, Darmstadt University of Technology, Germany, 2001.
Manceau R and Bonnet JP. 10th Joint ERCOFTAC (SIG-15)/IAHR/QNET-CFD workshop on refined turbulence modelling, Poitiers, France, 2002
Minguez M, Pasquetti R, Serre E. High-order LES of flow over the Ahmed reference body. Phys Fluids 2008;20(9):095101-1–095101-17.
Menter FR. Two-equation eddy-viscosity turbulence models for engineering applications. AIAA journal 1994; 32(8): 1598-1605.
Menter, F. R. (1993), "Zonal Two Equation k-ω Turbulence Models for Aerodynamic Flows", AIAA Paper 93-2906.
Lienhart H, Becker S. Flow and turbulence structure in the wake of a simplified car model. SAE paper 2003-01-0656; 2003
Serre E, Minguez M, Pasquetti R, et al. On simulating the turbulent flow around the Ahmed body: A French–German collaborative evaluation of LES and DES. Computers & Fluids 2013; 78: 10-23.
Guilmineau E. Computational study of flow around a simplified car body. J Wind Eng Ind Aero 2008;96:1207–17.
Hinterberger M, Garcia-Villalba M, Rodi W. Large eddy simulation of flow around the Ahmed body. In: McCallen R, Browand F, Ross J, editors. Lecture notes in applied and computational mechanics/the aerodynamics of heavy vehicles: trucks, buses, and trains. Verlag: Springer; 2004. ISBN: 3-540-22088-7.
Storms, B.L. Satran, D.R. Heineck, J.T. Walker, S.M. “A Summary of the Experimental Results or a Generic Tractor-Trailer in the Ames Research Center 7-by-10-Foot and 12-Foot Wind Tunnels” NASA/TM-2006-213489 Ames Research Center Moffett Field, CA 2006
