Post on 06-Jul-2018
8/17/2019 Studiul influenței amplasării unui portbagaj suplimetar asupra aerodinamicii unui autoturism
1/20
8/17/2019 Studiul influenței amplasării unui portbagaj suplimetar asupra aerodinamicii unui autoturism
2/20
1. SCOPUL STUDIULUI.................................................................................1
2. ASPECTE TEORETICE...............................................................................1
2.1 REZISTEN A AERULUI (R Ț A)....................................................................2
2.2 PUTEREA NECESARĂ ÎNVINGERII REZISTEN ELOR LA ÎNAINTARE.Ț .........5
3. ANALIZA CURGERII AERULUI FOLOSIND PROGRAMUL ANSYS..................6
3.1 CREAREA MODELELOR 3D....................................................................6
3.2 DISCRETIZAREA CU AJUTORUL ELEMENTELOR FINITE A MODELELOR 3D
8
3.3 REZULATELE SIMULĂRII ASUPRA AUTOVEHICULULUI FARĂ PORTBAGAJADI IONALȚ ...................................................................................................9
3. REZULATELE SIMULĂRII ASUPRA AUTOVEHICULULUI FARĂ PORTBAGAJADI IONALȚ .................................................................................................13
3.! EVALUAREA NUMERICĂ A SIMULĂRILOR ............................................16
"tudiul in#luen eiț amplas$rii unui port%aga& suplimetar asupra
aerodinamicii unui autoturism
1
8/17/2019 Studiul influenței amplasării unui portbagaj suplimetar asupra aerodinamicii unui autoturism
3/20
1. "copul studiului
Î" #$%&%& "'*+& ,*'-&$/,%,$ &*& 0'%'$* /, /',% & /%*'+$. S $,% '0&+$* &ț '+*456,% ,*'-&$/,%,%,$ 0$$" $,0$/$&"* & $7,"& 5$ ' 7'%$**& +$" 7+$ $,%ț&*$"* 456&%'+.
U" $"*+& 7&*'& + 0$ 7%+& ,",$ '+*456 $ $'"% & %0'",% ,*'-&$/,%,$.țA/&* '%, $& +& $7/* ,+ /'",7,%,$ & /'74,*$4$% $ /+& *&+& 7&$ *'*%& ț ș ș,*'-&$/,%,%,$. F'+7 /&*,$ *$ & '+*456 $"0%,&" &# $+&/* +$*&" &+'$"7$/8ț ț/+& *& /'",7,% & /'74,*$4$% $+ &+0'+7" &%& $"7$/& %& ,*'-&$/,%,$ & %*&+&#.ș ț
S/',% /&*,$ *,$, &*& & &7'"*+ /&*& &0&/*& +$" $7,%+& /,+5&+$$ &+,%,$ +$" 7&*' "%$#&$ /, &%&7&"*& 0$"$*& 9"5%'4* 9" +'5+7,% ANSYS8 7',%,% F%,&"* F%':(F%,&"*).
C 7'&%& & +&0&+$" 9" &%4'++& /&*,$ *,$, & 0'%'&/; ,*'-&$/,%,% A,$ AțA-"* $ '+*456,% ,%$7&"*+ș T,%& L+5& B'< =3.
2. Aspecte teoretice
P&"*+, 9"/&,* & /'"$&+ / &+'$"7$/ '+*456,%,$ ,%$7&"*+ 7'"** & %0'",% ,*'-&$/,%,%,$ &*& $7$%+ /, &+'$"7$/ ,*'-&$/,%,%,$ 9" $"&.
T&"$" &%& /*,%& 9" &+'$"7$/ ,*'-&$/,%&%'+ ,"* /&%& & +&,/& +$*&" %ț ț9"$"*+& *'+* &"$* $$ &+,%,$ $ -$*&$ & &%+& ,*'-&$/,%,%,$8 $7%$/$* &ț ș+&,/&+& /'",7,% & /+4,+"* +$" '*$7$#+& 0'+7&$ /+'&+$&$.
T&"$" &%& /*,%& 9" /&* &" & +,7 % ;ț
• R&,/&+& +$&$ 0+'"*%& & /'"*/* /, &+,% *0&% +&,/>",?& +$*&" %ț9"$"*+& *'+* &+,%,$
• Î74,"* $+& &+'$"7$/$$ ,*'-&$/,%,%,$ &"*+, +&,/& /'&0$/$&"*,% &ț
+$*&" % 9"$"*+& % &+,%,$.ț
A/*,% & $7,"& 9" 0# & +'$&/* ,*'-&$/,%,$ /&* /+$*&+$, & +&,/&+& %/'&0$/$&"*,%,$ & +$*&" % 9"$"*+& /, &+,% (Cț
8/17/2019 Studiul influenței amplasării unui portbagaj suplimetar asupra aerodinamicii unui autoturism
4/20
F$5 2.1 M&+/&&?B&"# CLA /, C
8/17/2019 Studiul influenței amplasării unui portbagaj suplimetar asupra aerodinamicii unui autoturism
5/20
F$5 2.2 R&+&"*+& 0'+ &$ & +$*&" &+,%,$ $ 7'7&"*&%'+ 5&"&+*& & /&* &ț ț ș/&%& 3 $+&/ $$
8/17/2019 Studiul influenței amplasării unui portbagaj suplimetar asupra aerodinamicii unui autoturism
6/20
Faz
RaRrul2
Rrul1
Ft2
Ft1
∝ax
y
va
%omponentele for ei de rezisten ă a aerului sunt:ț ț
F ax=1
2 ρa C x v x
2 A & for a aerodinamică longitudinală;ț
F ay=1
2 ρa C y v x
2 A & for a aerodinamică laterală;ț
F az=1
2 ρa C z v x
2 A & for a aerodinamică portantă&ț
unde C x , C y , C z sunt coeficien ii for ei aerodinamice pe direc iileț ț ț
respective;
La
! lungimea de ga"arit a autovehiculului#
Rezisten a aerului reprezintă for a aerodinamică longitudinală&ț ț F ax & sensul ei de
ac ionare fiind 'ntotdeauna opus sensului vitezei de deplasare a autovehiculului# Estețaplicată 'n centrul de presiune (metacentrul) frontal# C x este coeficientul de rezisten ă aț aerului #
n mod conven ional& se consideră că metacentrul frontal este amplasat pe aceea iț șnormală la sol cu centrul de greutate& la 'năl imeaț ha fa ă de sol#*+ț
$ig ,# $or ele ce ac ionează asupra unui autovehiculț ț *+;
.iteza relativă a aerului fa ă de autovehicul rezultă din triunghiul vitezelor:ț
5
8/17/2019 Studiul influenței amplasării unui portbagaj suplimetar asupra aerodinamicii unui autoturism
7/20
αp
Cg
Caha
hg h
l
V
Ga sinαp
Ga cosαpZ1
Z2 Ga
V x=V +V v ∙cosα v & V – viteza autovehiculului; V v ! viteza vântului&
iar unghiul de insuflare:
∝a=arctgV y
V x=arctg
V v ∙ sinα v
V +V v ∙cosα v#
2.2 Puterea necesar$ +nvingerii re(isten elor la +naintare.ț
M'*'+,% ,*'-&$/,%,$ *+&4,$& 0$& /4$% / +$" &"&+5$ +', ,4 0'+7 & ,*&+& 7'*'+& +',%& ,*'-&$/,%,% % -$* 7" /'"$ $$%& ,7&" $'"*& ;ț ț
dv
dt =0 +,%* R @ $ ș @ +,%* R @
P&"*+, /%/,%,% +$*&" &$ $ ,*&+$%'+ 0&+&"*& /&*'+ & -'+ ,*$%$# 0'+7,%&%& 3;ț ș
Rrul=f ∙ Ga∙cos α p N (1.2)
Prul= Rrul ∙V
360 (1.3)
Ra=k ∙ A ∙ V x
2
13 N
(1.)
Pa= Ra ∙V
360
(1.!)
P=¿ Prul+ Pa
∑ ¿ (1.=)
Î" /+& ;
f ? /'&0$/$&"*,% & +$*&" % +,%+&ț
Ga ? G+&,**& 7
8/17/2019 Studiul influenței amplasării unui portbagaj suplimetar asupra aerodinamicii unui autoturism
8/20
V -$* ,*'-&$/,%,%,$
k ? /'&00$/$&"* &+'$"7$/
A ? +$ *+"-&+% 7* 7$ +'$*& & +&%$**& -&$/,%,%,$ $ /'7'"&"*&$ "&" /, ",% 12. A/&*
'+*456 & 9"/+&# 9" *$'?$7&"$,"$%& /'7,"& /&*'+ *$,+$ & //&'+$$ 0$$" %& /7'&% +&+&"**$-.
F$5 3.1 T,%& S'"$/ L+5& =3 12
T4&% 1.1 D$7&"$,"$ & 54+$* %& '+*456,%,$
V'%,7 73 L,"5$7&77 L $7& 77ț Î"% $7& 77ț G+&,**& 5 M' &&/$&+&
=@ 1! = @= 1 D,%
7
8/17/2019 Studiul influenței amplasării unui portbagaj suplimetar asupra aerodinamicii unui autoturism
9/20
• A,*'-&$/,%,%;
A,*'-&$/,%,% %& &"*+, &-$&" $&+& 7'$0$/+$$ /+/*&+$*$/$%'+ &+'$"7$/& &*& ;țA,$ A A-"* B 0$$" ," ,*'-&$/,% /'7," &"*+, 7%+& ,",$ '+*456 ,%$7&"*+.C+/*&+$*$/$%& ,*'-&$/,%,%,$ ,"* ;
G+&,**& 1=3! 5
A+$& 0+'"*% 281 72
C
8/17/2019 Studiul influenței amplasării unui portbagaj suplimetar asupra aerodinamicii unui autoturism
10/20
F$5 3.3 M'&%,% 3D +&%$#* &"*+, "%$# &+'$"7$/ +',
,.2 Discreti(area cu a&utorul elementelor #inite a modelelor ,D
U" +$7 /'"* 9" $"*+',/&+& 7'&%&%'+ 3D & "%$#* $" 7',%,% M'&% % +'5+7,%,$ A". A'$ & +&%$#&# ' $"/$"* /& - &&+-$ / -'%,7 & *,$, &"*+,/,+5&+& &+,%,$ 9" 6,+,% 7'&%,%,$ $ +& ,+7*'+&%& $7&"$,"$ 0 & %$7$*&%& 7'&%,%,$ș ț*,$* ;
T4&% 1.2 $7&"$,"$%& & 54+$* %& $"/$"*&$ & *&*
A
8/17/2019 Studiul influenței amplasării unui portbagaj suplimetar asupra aerodinamicii unui autoturism
11/20
&"*+, *,$ -+$ $ +7&*+$%'+ & $"*&+& +&/,7 +&$,"& & ,+0 7'&%&%'+8ț ț-+$ $ -$*&$ $ $+&/ $&$ /,+&" $%'+ & &+.ț ș ț ț
P+7&*+$$ $/+&*$#+$$ (M&) ,"* ,+7*'+$$ ;
T4&% 1.3 P+7&*+$$ $/+&*$#+$$
I"*&$0$/+& D$7&"$,"&7$"$7 77
D$7&"$,"&7
8/17/2019 Studiul influenței amplasării unui portbagaj suplimetar asupra aerodinamicii unui autoturism
12/20
F$5 3.= D$*+$4, $ +&$,"$%'+ 9" %",% & $7&*+$& % ,*'-&$/,%,%,$ț
Î" 0$5,+ & 7$ , & '4&+- ' /+& *&+& +&$,"$$ &+,%,$ 9" +*& 0+'"*% *+,/*,+$$ș,*'-&$/,%,%,$ 9" /+& & 0% /$74*'+&%& & /%,+ %& 7'*'+,%,$ /, +&+& $"*&+" $ 'ș/+& *&+& +&$,"$$ 9" +*& & $"0%&
8/17/2019 Studiul influenței amplasării unui portbagaj suplimetar asupra aerodinamicii unui autoturism
13/20
F$53.
V+$ $ +&$,"$$ &
8/17/2019 Studiul influenței amplasării unui portbagaj suplimetar asupra aerodinamicii unui autoturism
14/20
F$5 3. R&+&"*+& -&/*'+$% /,+&" $%'+ & &+ 9" %",% & $7&*+$& % -&$/,%,%,$.ț
F$5. 3.1@ R&+&"*+& *&"$" &$ & 0'+7+& *,+4$'"&%'+ 9" *&%& ,*'-&$/,%,%,$.ț
Î" ,+7 $7,%+$$ /,+5&+$$ &+,%,$ & '*& '4&+- *&"$" & 0'+7+& *,+4$'"&%'+ț9" *&%& /'"*,+,%,$ ,*'-&$/,%,%,$8 /&*& *,+4$'"& ,"* *'+*& 7$ /+$$ /,+&" $%'+ $" &ș ț
& %*&+%&%& /'"*,+,%,$ $ &&,*,% ,*'-&$/,%,%,$ />* $ $0&+&" &$ & -$* %$"$$%'+ &ș ș ț/,+&"*.
13
8/17/2019 Studiul influenței amplasării unui portbagaj suplimetar asupra aerodinamicii unui autoturism
15/20
8/17/2019 Studiul influenței amplasării unui portbagaj suplimetar asupra aerodinamicii unui autoturism
16/20
,. 'e(ulatele simul$rii asupra autovehiculului #ar$ port%aga& adi ionalț
Î" $7,%+& ? $7, / -$* &+,%,$ $4 -%'+& & 1@@ 7Q8 -&/*'+,% /&*,$
0$$" &+&"$/,%+ & +$ *+"-&+% ,*'-&$/,%,%,$8 *0&% /,+&" $$ & &+ $"*+ 9"ț/'"*/* 0+'"*% /, 7'&%,% ,*'-&$/,%,%,$ & %0'",% /+,$ ? * * '+*456,%ș,%$7&*+. S& '4&+- -+$ $$ %& +&$,"$$ &+,%,$ ,+ +'0$%,%,$ ,*'-&$/,%,%,$8 -+$ $$ț ț%& -$*&$ /,+&" $%'+ & &+ $ 0'+7&$ /&*'+ 5&"&+>" &0&/*& &+'$"7$/& *,+4$'"%& 9"ț ș*&%& ,*'-&$/,%,%,$.
F$5 3.11 D$*+$4, $ +&$,"$%'+ 9" %",% & $7&*+$& % ,*'-&$/,%,%,$ț
Î" 0$5,+ & 7$ , & '4&+- ' /+& *&+& +&$,"$$ &+,%,$ 9" +*& 0+'"*% *+,/*,+$$ș,*'-&$/,%,%,$ 9" /+& & 0% /$74*'+&%& & /%,+ %& 7'*'+,%,$ /, +&+& $"*&+" $ 'ș/+& *&+& +&$,"$$ 9" +*& & $"0%&
8/17/2019 Studiul influenței amplasării unui portbagaj suplimetar asupra aerodinamicii unui autoturism
17/20
F$5 3.13 V+$ $ -$*&$ &+,%,$ % $"*&+0 /'"*,+,%,$ ,*'7'4$%,%,$ț ț
Î" 0$5,+ 3.13 & '*& '4&+- -+$ $ -$*&$ &+,%,$ $*$"5",?& #'"& +&/,7; +*&ț0+'"*% ,*'-&$/,%,%,$ ,"& -$* &+,%,$ /& /'"$&+4$%8 +&$,"& &+,%,$ 9" /&*#'" 0$$" 7+&. O /+& *&+& -$*&$ &+,%,$ & 9+&5$*+&# &,+ %0'",%,$ș,*'-&$/,%,%,$ +&/,7 $ 9" $,% $"*+& '% $ /,*,+$%& & +'*&/ $& %& /&*,$8 #'"& 9"ș ț ș ț/+& +&$,"& *$"5& -%'+$ "&5*$-&. P& ,+0 & +& '+*456,%,$ & 9"+&5$*+&#ț ș-%'+$ ,4%& %& -$*&$ $"$ $%& &+,%,$ -" / &0&/* /+&+& &+&$,"$%'+.ț
16
8/17/2019 Studiul influenței amplasării unui portbagaj suplimetar asupra aerodinamicii unui autoturism
18/20
F$5 3.1 R&+&"*+& -&/*'+$% /,+&" $%'+ & &+ 9" %",% & $7&*+$& % -&$/,%,%,$.ț
D, /,7 & '*& '4&+- 9" 0$5,+
8/17/2019 Studiul influenței amplasării unui portbagaj suplimetar asupra aerodinamicii unui autoturism
19/20
,./ valuarea numeric$ a simul$rilor
P&"*+, ,*& &-$&" $ $7/*,% /& 9% +& 7%+& '+*456,%,$ $ $'"% ,+ț ț+$#*&" &$ % 9"$"*+& ,*'-&$/,%,%,$ & - %/*,$ ," *4&% /, -%'+$%& +7&*+$%'+ ț&/, $$%'+ $" /$*'%,% 2.2.ț
T4&% 1. V%'+$%& +7&*+$%'+ & $"*&+& %& +$*&" &$ % 9"$"*+& ,*'-&$/,%,%,$ț
D&",7$+& S$74'% V%'+&
A,*'-&$/,% *"+ A,*'-&$/,%&/$*
R$*&" % +,%+&ț R +,% N 1=@ 1=!
C'&0$/$&"* & +$*&" ț% +,%+&
0 ? @8@1 @8@1
M *'*% 7 5 1=3! 1=!
A//&%&+ $&ț5+-$* $'"%ț
5 7Q2 81 81
R$*&" &+,%,$ț R N 3! 3
V$* %'"5$*,$"% v x 7Q2 28 28
C'&0$/$&"*,% 0'+ &$ț
&+'$"7$/&
C x ?@. @.3= @.@
A+$ 7
8/17/2019 Studiul influenței amplasării unui portbagaj suplimetar asupra aerodinamicii unui autoturism
20/20
Bi%liogra#ie!
1. C.Andreescu ? D$"7$/ ,*'-&$/,%&%'+ & +'$8 E$*,+ P'%$*&"$/ P+& 2@1@
2. "toicescu A.P. P+'$&/*+& &+0'+7" &%'+ & *+/*$,"& $ & /'",7 %&ț ș
,*'7'4$%&%'+8 B,/,+& *$ ; E$*,+ T&"$/8 2@@. ISBN ?3?31?2311?ș3. Upendra ". 'ohatgi ? M&*' '0 R&,/$"5 V&$/%& A&+'"7$/ D+5 BNL?
@3?2@12?CP. '. B. "harma 'am Bansal CFD S$7,%*$'" 0'+ F%': '-&+ P&"5&+ C+ U$"5
T$% P%*& 0'+ A&+'"7$/ D+5 R&,/*$'" ? ISSN; 232@?33/. Dumas . 3u-l F. 4er%ert 5.; C'7+$'" '0 5%'4% '*$7$#*$'" 7&*' 0'+
+5 +&,/*$'" $" *& ,*'7'*$-& $",*+ I"; L&/*,+& N'*& $" C'7,*&+ S/$&"/&8-'%. 338 . !. S+$"5&+ (2@@!)
=. 6ohan evin 'i7ard 'igdal ? A&+'$"7$/ "%$ '0 +5 +&,/*$'" &-$/& '"*& ,"&+4' 0'+ SAAB ?3 4 ,$"5 CFD ? M*&+ T&$ ( C%7&+ U"$-&+$*
'0 T&/"'%'58 G'*&4'+5 S:&&" 2@11). C.Andreescu C,+ $"7$/ ,*'-&$/,%&%'+ UPB 2@13. ANSYS F%,&"* R&%&& 1.! H&% T'$/
. 6ohn David Anderson. (1) A History of Aerodynamics. C74+$5&; P+&S"$/*& '0 *& U"$-&+$* '0 C74+$5&
1@. 6ohn D. Anderson 6r. (2@@1) Fundamentals of aerodynamics. U"$-&+$* '0M+%" U.S.A; M/G+:?H$%% S&+$&
11. A" I"/. (2@12) Ansys Tutorials. C"'4,+512. **;QQ:::.*&?4%,&+$"*./'7Q4%,&+$"*Q/+Q13.**;QQ:::.*,%&./'7Q&"?,Q,Q+',/*Q/++$&+?"?+/Q4'