Binek araç üzerindeki aerodinamik analizlerin deneysel ve sayısal olarak incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada FIAT Linea aracın 1:5 ve 1:10 ölçekli modelleri üzerindeki aeorodinamik analizleri Uludağ Üniversitesi rüzgar tünelinde (UURT) ve Ankara Rüzgar Tünelinde (ART) gerçekleştirilmiştir. Araç modelinde alt kısımı hareketsiz olup (tekerlekler sbt), hava alıkları da kapalıdır. İki tüneldeki farklı türbülans ve blokaj oranlarının aerodinamik etkisi değerlendirilmiştir. Modeller üzerinde hız profilleri, (basınç katsayısı) dağılımları ve (sürükleme katsayısı) değerleri farklı yanal rüzgar açılarında değerlendirilmiştir. Statik basınçlar modeller üzerinde :1 mm çapında açılan delikler üzerinden simetri ekseni boyunca ve yanal olarak açılan üç adet kesit üzerinden alınmıştır. değerleri 1:5 ölçekli model için = 10 derece yanal rüzgar açısına kadar ve 1:10 ölçekli model için de ye kadar ölçülmüştür. Mevcut hava tünellerinde genel olarak araç modelleri türbülans seviyeleri %1 civarında test edilirken gerçek hayatta otoban üzerinde seyahat eden araçların %5-10 türbülans şiddetine maruz kaldıkları bilinmektedir. Bu çalışmada testler türbülans şiddeti seviyesi UURT’ de %7 ve ART’ de %0.5 seviyelerinde gerçekleştirilerek gerçek duruma çok yakın analizler gerçekleştirilmiş ve elde edilen sonuçlar kıyaslanmıştır. Sayısal CFD analizleri FIAT’ ın da standard kodu olan StarCCM+ ile gerçekleştirilmiş ve türbülans modeli olarak Düzeltilmiş(Realizible) K- two-layer kullanılmıştır. Deneysel UURT ve ART sonuçları, elde edilen CFD sonuçlarıyla da kıyaslanmıştır. 1:10 ölçekli model ile birbirini yakın takip eden iki araç aerodinamik analizleri gerçekleştirilmiş ve ön ve arkadaki aracın ⁄ 0, 0.5, 1.0 pozisyonlarında ve etkileşimleri analiz edilmiştir.

In this study, 1:5 and 1:10 scale models of passenger car (FIAT Linea) were tested in two different wind tunnels as Uludag University Wind Tunnel (UURT) and Ankara Wind Tunnel (ART). Velocity profiles at different air freestream velocities were measured. Static pressures ( ) and the drag coefficients ( were measured at freestream velocities up to 30 m/s. Tunnel blockage effects were analysed with different proposed methods. For 1:5 scale model, and measurements were done at different yaw angles up to 10 Paralely for 1:10 scale model and measurements were done up to 40 yaw angle. Experimental and numerical investigation of aerodynamic interactions of two close following vehicles were also evaluated in this study. measurements were done on the holes ( located on the symmetry axis and lateral three sections (x: 232 mm, 405 mm, 635 mm). Normally car models are tested at low turbulence intensities ( 1%) at existing wind tunnels but in the real life vehicles are subjected higher turbulence intensities as 5-10% measured at highways. In this study turbulence intensities were 7% at UURT and 0.5% at ART. Obtained and results and flow caracteristics were compared with CFD analysis. StarCCM+ with Realizible K- two-layer turbulence model was used for the numerical analysis.