مطالعه عددی اثر چیدمان تولیدکننده های ورتکس بر مشخصه های آیرودینامیکی خودرو

مهندسی مکانیک و ارتعاشات

دوره 12، شماره 2 - شماره پیاپی 43، شهریور 1400، صفحه 38-51   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی کامل

نویسنده

مرتضی خیاط^*

گروه مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران

چکیده

وسایل نقلیه زمینی در دسته‌بندی اجسام بلوکه‌کننده جریان قرار می‌گیرند. هنگامی که یک وسیله نقلیه رو به جلو حرکت می‌کند حرکت هوا در اطراف آن گرادیان فشار تولید می‌کند که در طول بدنه متغیر است. این مسئله می‌تواند منجر به جدایش و پیدایش ناحیه برخاستگی آشفته در قسمت عقب خودرو ‌گردد. مطالعه حاضر اثرات آیرودینامیکی تولیدکننده‌های ورتکس و تغییر چیدمان آن‌ها را در حالت‌های مختلف 6 و 15 عددی هرکدام با آرایش‌های خطی، مستطیلی و مثلثی بر روی قسمت پشتی یک مدل خودرو به صورت عددی بررسی می‌کند. برای تحلیل تغییرات ضرایب پسا و برآی حاصل از آرایش‌های مختلف تولیدکننده‌های ورتکس از روش معادلات متوسط‌گیری‌شده رینولدز و مدل‌های مغشوش استفاده شده است. نتایج نشان می‌دهند بهترین حالت برای کاهش نیروی پسا مربوط به حالت 6 تولیدکننده ورتکس با آرایش خطی و مثلثی است که ضریب پسای آیرودینامیکی را نسبت به مدل خودرو بدون تولیدکننده ورتکس به میزان 2% کاهش می‌دهد. بهترین حالت برای بهبود نیروی پایین‌بر به منظور افزایش پایداری خودرو نیز مربوط به چیدمان 15 تولیدکننده ورتکس با آرایش مستطیلی می‌باشد که ضریب برآی آیرودینامیکی را در مقایسه با مدل خودرو بدون تولیدکننده ورتکس به میزان23/1% کاهش می‌دهد. همچنین با افزایش تعداد تولیدکننده‌های ورتکس از 6 به 15 عدد، ضرایب پسا به صورت کلی افزایش می‌یابند.

کلیدواژه‌ها

لایه مرزی؛ جدایش؛ ضریب پسا؛ ضریب برآ؛ تولیدکننده ورتکس

مراجع