Aerodinamica!!!

ROMANIA

Ministerul Educatiei, Cercetării si Tineretului

Autoritatea Natională pentru Cercetare Stiintifică

Programul: IDEI

Tipul proiectului: Proiecte de cercetare exploratorie

Cod proiect: ID_758

OPTIMIZAREA FUNCTIONALĂ A STRUCTURILOR AERODINAMICE DEPORTANTE DE AUTOMOBILE

SINTEZA PROIECTULUI - 2009

An Etapa Obiective Activităţi

2009

Inte

rmed

iara

1. Studiul teoretic al structurilor deportante de autovehicule, asistate de efect Coanda

1.1. Elaborarea unui model matematic care sa cuantifice aportul jeturilor Coanda la performantele aerodinamice (forta deportanta) ale structurilor deportante de autovehicule (spoilere/eleroane); 1.2 Stabilirea pe cale teoretică a influenţei pe care o au parametrii energetici ai jeturilor Coandă (viteză iniţială de lansare) asupra performanţelor aerodinamice ale structurilor deportante de autovehicule (spoilere/eleroane).

2.Studiul structurilor deportante de autovehicule, asistate de efect Coanda în medii virtuale.

2.1 Achiziţionarea unui echipament de calcul modern, competitiv: staţie grafica mutiprocesor si a unui soft CFD 2.2 Actiuni de diseminare: participare la SAE World Congress

Fina

lă 1.Studiul structurilor deportante

de autovehicule, asistate de efect Coanda în medii virtuale.

2.1 Achiziţionarea unui echipament de calcul modern, competitiv: staţie grafica mutiprocesor si a unui soft CFD

2.2 Realizarea modelelor 2D CAD, ale spoilerelor/eleroanelor propuse pentru studiu.

2.3 Audit financiar intern

1. INTRODUCERE Până spre sfarsitul anilor ’70 principala preocupare a inginerilor a fost îmbunatăţirea mecanicii şi funcţionalităţii automobilelor, aerodinamica acestora fiind o problemă secundară. Aerodinamica autovehiculelor revine în actualitate odată cu:

creşterea vitezei de deplasare, a volumului de mărfuri trasportat si a capacitătii de transport a autovehiculelor;

determinarea influenţei pe care o are forţa de rezistenţă la înaintare asupra puterii necesare unui autovehicul [1], figura 1 şi implicit asupra consumului de combustibil, figura 2.

Fig. 1 – Puterea totală necesară unui motor de autovehicul greu în functie de

viteza de deplasare [1]

Fig. 2 – Consumul de combustibil pentru un autovehiclul greu în functie de

viteza de deplasare [1]

[1] J.W. Fitch, Motor Truck Engineering Handbook, SAE, Forth Edition, ISBN 1-56091-378-9, 1994. În acest context, reducerea coeficientului de rezistenţă la înaintare (rezistenţă aerodinamică) constituie una din principalele priorităţi, atât pentru autovehiculele de mare tonaj [2], cât si pentru automobile [3]. În acest sens, se efectuează studii complexe, care pun în evidenţă aportul fiecărei componente a structurii caroseriei la rezistenta totală, evidenţiindu-se posibilităţile de îmbunăţăţire a comportamentului aerodinamic a autovehiculelor.

[2] Robert J. Englar, Improved Pneumatic Aerodynamics for Drag Reduction, Fuel Economy, Safety and Stability Increase for Heavy Vehicles, Vehicle Aerodynamics, SP 1985, ISBN Number: 978-0-7680-1696-3, 2005

[3] Emmelmann, H., J., Berneburg, H, Schuze, J., The Aerodynamic Development of the Opel Calibra, Vehicle Aerodynamics PT-49, SAE Inc., ISBN 1-56091-594-3, 1996.

Astfel, automobilele concepute recent au coeficienţi de rezistenţă aerodinamică foarte mici, referinţe fiind:

- BMW 318i, VW Passat, Mercedes C-class, Lexus LS400; - Opel Calibra, Mercedes C180; - Honda Insight, Lexu LS430, Audi A2.

La obţinerea acestor valori ale coeficienţilor de rezistenţă aerodinamică contribuie şi elementele auxiliare ale caroseriei, cu dublu rol, atât aerodinamic cât şi estetic: spoilere1 faţă/spate, eleroane2, praguri, deflectoare şi generatoare vortex. Deşi, în limbajul uzual termenii de spoiler şi eleron sunt sinonimi, diferenţa dintre aceste elemente cu rol aerodinamic este dată de modul de integrare în caroserie.

1 Deflector de aer lung şi îngust, integrat în forma caroseriei şi montat, uzual, la spatele caroseriei unui autoturism (transversal, pe capotă, hayon sau pavilion) cu scopul diminuării portanţei şi, ca

urmare, a îmbunătăţirii stabilităţii la viteze ridicate prin realizarea unui contact mai bun al rotilor spate cu calea de rulare. Uneori, în mod impropriu, sunt denumite spoilere şi jupele pentru paraşocurile faţă sau spate. Sinonimia cu eleronul este aproximativă. 2 Deflector de aer lung şi îngust, neintegrat în forma caroseriei (fără continuitate de stil), montat, uzual, la spatele unui autoturism (transversal - pe capotă, hayon sau pavilion), având acelaşi scop ca şi un spoiler.

Unul din exemplele recente [4] de reducere a coeficientul de rezistenţă aerodinamică îl constituie programul de tuning al caroseriei automobilului Dacia Logan, în urma căruia s-a obţinut o reducere de 20%, de la la valoarea . O consecinţă imediată a îmbunătăţirii aerodinamicii caroseriei de Dacia Logan o reprezintă reducerea consumului de combustibil şi implicit reducerea emisiilor de cu (în variata de motorizare Diesel). Comparativ, utilizarea unor anvelope performate (Michelin) a avut ca efect reducerea emisiilor de doar cu .

[4] Birch, s., Bibendum Logan offer low-cost clean solution, Automotive Engineering, SAE International, Ianuarie 2008.

O altă consecinţă importantă a utilizării elementelor cu rol aerodinamic o reprezintă creşterea apăsării aerodinamice şi implicit o îmbunătăţire a stabilităţii şi manevrabilităţii autovehiculelor, în special pentru viteze mai mari de 25 m/s. Astfel, utilizarea spoilerelor şi eleroanelor devine esenţială, fapt dovedit şi de numărul mare de brevete de invenţie existente. Importanta utilizii acestor elemente cu rol aerodinamic este relevată si de numărul mare de brevete de inventie, ce prezintă diferite tipuri constructive spoilere, de la soluţia simplă a utilizării unui spoiler fix [5], figura 3, la soluţii complexe de utilizare a acestor dispozitive, cu unghi de poziţionare variabil [6], cu geometrie variabilă [7], sau chiar cu reglarea activă a suprafeţei şi poziţiei faţă de caroserie, în funcţie de viteza de deplasare a automobilului [8], figura 4.

[5] Braun Hans, s.a., Wiper Blade, Brevet WO2007124989, 2007 [6] Mathias Froeschle, s.a., Air Guiding System for a Vehicle, Brevet US2007236046, 2007 [7] Williams Joseph, Adjustable Spoiler, Brevet US7213870, 2007 [8] Mathias Froeschle, Schulzki Markusm Rear spoiler for a vehicle, Brevet B62D35/00D, 2007

Fig. 3 – Spoiler fix Fig. 4 – Spoiler cu geometrie variabilă De asemenea, importanţa spoilerelor/eleroanelor este evidenţiată şi de numărul mare de lucrări ştiinfice publicate, care au ca subiect utilizarea acestor dispozitive [9, 10].

[9] Inchul Kim, Rear Spoiler of a New Type that Reduces the Aerodynamic Forces on a Mini-Van, 2006-01-1631, SAE 2006 World Congress & Exhibition, April 2006, Detroit, MI, USA, Session: Body Design and Engineering

[10] Min-Ho Kim, A Numerical Simulation on the Drag Reduction of Large- Sized Bus Using Rear Spoiler, Vehicle Aerodynamics, SP-1729, ISBN 0-7680-1108-6, 2002

Creşterea semnificativă a numărului de cercetări din domeniul aerodinamicii autovehiculelor, se datorează în mare măsură dezvoltării recente a performanţelor maşinilor de calcul, precum şi a soft-urilor din domeniul CFD (Computational Fluid Dynamics), în special a facilităţilor oferite de acestea în ceea ce priveste vizualizarea rezultatelor. Astfel, investigarea autovehiculelor din punct de vedre aerodinamic se realizeaza recent, cu succes, în medii virtuale [11, 12].

[11] HUMINIC, A., HUMINIC, G., On the Aerodynamics of the Racing Cars, Procedings of SAE 2008

World Congress, 2008, Detroit, USA, Paper number 2008-01-0099 [12] Kleber, A., Simulation of Air Flow Around an Opel Astra Vehicle with FLUENT, Journal Articles by

FLUENT software users, JA132, 2001. Succesul studiului autovehiculelor în medii virtuale se datorează faptului că proiectarea acestora devine, pe zi ce trece, un proces integrat pe calculator, inginerii putând face predicţii asupra comportamentului aerodinamic al unui prototip înainte ca acesta să fie realizat fizic, scurtându-se semnificativ timpul de lansare pe piaţă. Totuşi, datorită limitărilor de ordin matematic ale modelelor ce reproduc mediul fizic de desfăşurare a experientelor în tunele, în acest moment nu se poate vorbi de o renunţare la testarea aerodinamică a automobilelor în suflerii. Rezultatele obţinute în urma simulărilor numerice vin în completarea celor obţinute clasic în tunele aerodinamice [13], nuanţându-le, datorită posibilităţilor de afişare oferind informaţii despre procesele de curgere în intimitatea acestora [14] (vezi figura 5).

[13] Barlow, J., Rae, W., Pope, A., Low-speed Wind Tunnel Testing, Third Edition, USA, 1999. [14] Huminic, A., Chiru, A., On CFD Investigations of Vehicle Aerodynamics with Rotating Wheels'

Simulation, Procedings of SAE (Society of Automotive Engineers) 2006 World Congress, 2006, Detroit, USA, Paper number 2006-01-0804, ISSN 0148-7191;

Fig. 5 – Distribuţia de presiuni pe caroseria unui automobil,

cu vizualizarea trenei de vârtejuri În acest context, prezentul proiect având ca subiect optimizarea aerodinamică a autovehiculelor prin utilizarea unor dispozitive aerodinamice deportante (spoilere/eleroane) abordează un domeniu de cercetare de actualitate şi se încadrează în preocupările constante ale inginerilor din domeniul construcţiei de automobile de a asigura o curgere optimă în jurul caroseriilor, esenţială pentru:

obţinerea unei rezistente la înaintare minime, cu consecinţe directe asupra consumului de combustibil şi implicit al nivelului de poluare al atmosferei;

îmbunătăţirea stabilităţii şi manevrabilităţii automobilelor pentru creşterea siguranţei pasagerilor;

reducerea zgomotului generat de interactiunea caroserie – aer atmosferic, şi realizarea unui confort acustic adecvat pasagerilor şi participantilor în trafic;

Originalinalitatea cercetărilor propuse în prezentul proiect constă în modul inovativ de soluţionare a fenomenelor studiate care constă în utilizarea efectului Coandă în vederea optimizării structurilor aerodinamice deportante de autovehicule: spoilere/eleroane, geometrii inferioare ale caroseriilor profilate să genereze efectul Venturi. Efectul Coandă reprezintă fenomenul de deviere a jeturilor de fluid în apropierea suprafeţelor curbe. Poartă numele academicianului, fizicianului şi inventatorului român Henri Coandă, care la observat pentru prima dată în 1910, în timpul testării unuia dintre avioane sale (Coandă-1910, primul avion cu reacţie care a zburat). Astfel, în timpul zborului, Coandă a putut observa alipirea jeturilor de gaze arse de fuselajul avionului, deşi evacuarea acestora se făcea transversal faţă de axa fuselajului [15]. Ulterior, prin studierea şi înţelegerea acestui fenomen, Henri Coandă trece la utilizarea practică a acestuia. Astfel, obţine o serie de brevete de invenţie, primul dintre ele în anul

1934 (Franţa): Procedeu şi dispozitiv pentru devierea unui fluid într-un alt fluid. Acesta este urmate şi de alte invenţii precum Aerodina Lenticulară, Dispozitiv pentru îmbunătăţirea randamentului motorului cu combustie internă, Frâna de recul pentru armele de foc, ş. a. În total, pe parcursul întregii cariere ştiinţifice, Henri Coandă a obţinut 215 brevete de invenţie referitoare la dispozitive ce utilizează efectul cere-i poartă şi numele (Oficiul de Stat pentru Invenţii şi Mărci – România).

[15] Petru Costinescu, Nicolae M. Mihăilescu, Mihai Olteneanu, Inventatori români, ediţia a II-a, editura OSIM, Bucureşti, 2000

Cercetările efectuate în domeniu au condus la numeroase utilizări practice ale efectului Coandă, precum propulsia şi sustentaţia vehiculelor aeriene, îmbunătăţirea turbinelor cu gaze, amplificatoare cu fluide, aparate pneumatice, amortizoare de zgomote, condiţionarea aerului, transportul pneumatic etc. În ţara noastra, efectul Coandă a fost studiat de către numeroşi cercetători, dintre care amintim pe ing. C. Teodorescu-Ţintea (INCREST Bucureşti) şi dr. ing. V. Benche (Universitatea Transilvania din Braşov). Dintre dispozitivele, funcţionând pe baza efectului Coandă, concepute şi brevetate de cei doi menţionaţi anterior, semnalăm:

Teodorescu-Ţintea, C., Reţelele de voleţi depresivi, cunoscute în prezent sub denumirea de reţele Teodorescu-Coandă.

Teodorescu-Ţintea, C., Turbină radială cu palete depresive. Teodorescu-Ţintea, C., Amortizor de zgomot pentru motoarele cu combustie internă şi

pentru turbomotoarele de avion. Benche, V., Benche, L., Vent-ejector cu volet depresiv. Benche, V., Benche, L., Vent-ejector. Benche V., Benche L., Vent-ejector cu tambur depresiv.

Recent, acest fenomen a început să fie exploatat şi în domeniul construcţiei de automobile. Semnalăm în acest sens preocupările unui grup de cercetători de la Universitatea Tehnică Gheorghe Asachi din Iaşi care utilizează efectul Coandă la dispzitivele de control al debitului aerului de răcire la motoarele cu ardere internă [16].

[16] Dăscălescu, S., Dimitriu, L., Application of Coanda Effect on Cooling Airflow Control Devices Used by Internal Combustion Engines, Acta Technica Napocensis, Series: Applied Mathematics and Mechanics 50, Vol. IV, 2007, International Congress, Automotive, Environment and Farm Machinery, AMMA 2007, Cluj-Napoca, Romania;

De asemenea, studii [17] ale membrilor echipei acestui proiect au evidenţiat avantajele utilizării ejecţiei Coandă la îmbunătăţirea performanţelor aerodinamice ale structurilor aerodinamice deportante ale autovehiculelor. Analizele CFD efectuate pentru un profil deportant, Epler E205, plasat sub un unghi de atac de -5º, în efect de sol, au relevat o îmbunătăţire semnificativă a caracteristicilor aerodinamice al profilului (creşterea forţei deportante şi micşorarea rezistenţei aerodinamice) în cazul în care este utilizată ejecţia Coandă pentru a controla curgerea aerului în jurul profilului (vezi figura 6).

[17] Huminic, A., Huminic, G., Analiza CFD a unui Profil Aerodinamic Deportant în Efect de Sol, cu Efect Coandă, ANSYS & FLUENT Romanian Conference, ISBN 978-973-718-754-4, 2007

Aflându-se la baza a numeroase aplicaţii, efectul Coandă este, fără îndoială,

una dintre cele mai reprezentative mărci ale tehnicii româneşti. Punctul de pornire al acestui studiu îl constitue cererea de brevet de invenţie OSIM a 2008 00032 A2 [18], puplicată, în acest moment, în Buletinul de Proprietate Intelectuală nr. 9/2009 a OSIM (Oficiului de Stat pentru Inventii si Mărci) - http://www.osim.ro/publicatii/bopi09.htm.

[1] Huminic, A., Huminic, G., Eleron (Spoiler) de Autovehicul si Procedeu de Control Activ al Fortei Aerodinamice Deportante a Autovehiculelor, Universitatea Transilvania Brasov, cerere pentru brevet de invenţie.

Fig. 6 – Variaţia coeficientului de presiune pe conturul profilulul [17]

Invenţia se referă la un eleron/spoiler de autovehicul cu control activ al forţei aerodinamice deportante generate şi la un procedeu de îmbunătăţire al caracteristicilor aerodinamice ale structurilor aeromecanice ce evoluează în efect de sol.

Procedeul constă în controlul curgerii aerului pe intradosul structurii, utilizând un dispozitiv cu ejecţie, prin fante care realizează efectul Coandă, la care viteza iniţială de lansare a jetului este corelată cu viteza relativă de referinţă a curentului de aer astfel încât să nu apară fenomenul de desprindere a stratului limită de pe intradosul structurii, precum este prezentat în figura 6. Procedeul poate fi utilizat pentru creşterea forţei de apăsare aerodinamică a autovehiculelor , generată de spoilere şi/sau eleroane, precum şi de geometria inferioară, în cazul în care aceasta a fost profilată adecvat (vezi figura 7), îmbunătăţindu-se astfel comportamentului dinamic în ceea ce priveşte stabilitatea, manevrabilitatea şi forţa de rezistenţă aerodinamică .

Fig. 7 – Automobil echipat cu eleron şi geometrie inferioară asistate de efectul Coandă [18]

Faţă de soluţiile utilizate până în prezent, cu spoilere/eleroane acţionate mecanic pentru a putea controla forţa deportantă generată (vezi figura 4), soluţia propusă de membrii echipei proiectului prezintă avantajul îmbinării simplităţii constructive (spoiler fix, fără componente în mişcare relativă) cu cel al posibilităţii de control al forţei aerodinamice deportante generate. Se poate obţine în acest mod o valoare optimă a forţei de apăsare aerodinamică pe spoiler în întreg intervalul de viteze de deplasare a autovehiculului.

2. STUDIUL TEORETIC AL STRUCTURILOR DEPORTANTE DE AUTOMOBILE ASISTATE DE EFECTUL COANDĂ Definirea analitică a aplicatiilor tehnice ale efectului gazodinamic Coandă oferă încă numeroase oportunităti, majoritatea cercetărilor din domeniu având un pronuntat caracter experimental. Multe din cunostintele referitoare la ventejectia Coandă au fost acumulate ca urmare a rezolvării unor aplicatii concrete, cel mai adesea industriale. Pentru studiul curent se porneste de la exemplul prezentat în figura 8, în care este prezentat schematic profilul aerodinamic al unui eleron (spoiler) deportant de automobil, asistat de efectul Coandă pe suprafata inferioară, intradosul profilului pentru cazul de fată.

Fig. 8 – Principiul eleronului deportant asistat de efectul Coandă

Fluidul motor (driving fluid) cu debitul alimentează ajutajul motor (driving nozzle) prin intermermediul conductei (delivery duct), prevăzută cu supapă drosel (throttle valve). Ajutajul motor, plasat în interiorul eleronului, este compun dintr-o cameră de presiune constantă (pressure chamber) unde presiunea fluidului motor este , o fantă de lătime (width of slot) si o suprafată convexă, depresivă. Suprafata depresivă este astfel profilată încât, în corelatie cu lătimea fantei, să genereze efectul Coandă pentru fluidul motor, respectiv de atasare a acestuia la indradosul aripii deportante. Viteza initială de lansare a jetului de fluid motor este , determinată de lătimea fantei, reglabilă si de valoarea debitul de fluid motor . Datorită depresiunii generate de efectul Coandă pe intradosul aripii deportante, o masă suplimentară de aer este antrenată (carried fluid), având debitul , rezultând un amestec (mixture of fluids) de debit :

(1)2.1 Aerodinamica aripilor deportante asistate de efectul Coandă Interacţiunea dintre aerul atmosferic şi un solid, în mişcare relativă faţă de acesta, are ca rezultat formarea unei forţe aerodinamice globale (rezultante) şi a unui moment aerodinamic) corespunzător ale căror componente sunt prezentate în figura 9, pentru un automobil, raportate la sistemul de referinţă al acestuia.

Fig. 9 - Forţele care acţionează asupra unui automobil

xF – Forţa de rezistenţă la înaintare (D - drag);

yF – Forţa laterală (S – side force);

zF – Forţa portantă (L - lift);

xM – Momentul aerodinamic de ruliu;

yM – Momentul aerodinamic de tangaj (răsturnare);

zM – Momentul aerodinamic de giraţie;

∞ν - viteza relativă a aerului faţă de automobil; ψ - unghiul dintre ∞ν şi axa longitudinală a automobilului.

Relaţiile practice de calcul ale celor şase componente, ale forţei aerodinamice rezultante şi momentului corespunzător, deduse pe bază criteriilor de similitudine, sunt:

, , ,

, , , (2)(3)

unde: presiunea dinamică de referinţă a curentului de aer neperturbat de prezenţa

autovehiculului, calculată cu relaţia (4);

aria de referinţă a structurii evaluate aerodinamic, luată în considerare la calculul forţelor aerodinamice; de obicei este aria secţiunii transversale maxime; în cazul aripilor, aria de referintă se calculează ca produs între anvergura acestora si coarda profilului aerodinamic.

lungimea de referinţă (caracteristică) a solidului luată în considerare la calculul forţelor aerodinamice; de obicei este lungimea acestuia; în cazul aripilor este coarda profilului aerodinamic;

, ,

coeficienţi adimensionali ce caracterizează din punct de vedere aerodinamic un solid, denumiţi şi coeficienţi aerodinamici; se determină în urma experimentelor în tunele aerodinamice, sau recent şi cu ajutorul analizelor CFD;

, ,

coeficienţi adimensionali ce caracterizează momentele aerodinamice corespunzătoare axelor sistemului de referinţă al automobilului.

(4)

unde:

densitatea curentului de aer neperturbat (de referintă). Un alt coeficient adimensional utilizat în studiile de aerodinamica autovehiculelor este coeficientul de presiune definit de relaţia:

(5)

unde:

presiunea statică locală măsurată într-un punct pe suprafaţa S ce interacţionează cu curentul de aer;

presiunea statică a curentului de aer neperturbat. Pentru a caracteriza modul în care un solid interacţionează cu aerul atmosferic, se construiesc diagrame ale variaţiei coeficientului de presiune pe suprafeţele acestuia, precum cele prezentate în figura 6. Cu ajutorul acestor diagrame se poate determina componenta datorată distribuţiei de presiuni a forţei aerodinamice globale, dependentă de forma acestuia. De asemenea se poate determina şi punctul de aplicaţie al acesteia CA (centrul aerodinamic), în raport cu axa orizontală, la intersecţia dintre coarda profilului şi verticala centrului de arie al diagramei distribuţiei de presiune. Pentru o aripă asistată de efectul Coandă, forta deportantă, , se poate calcula cu relatia (6), determinată experimental:

(6)

unde: este coeficientul adimensional de inductie (amplificare) fluidică, de crestere a

circulatiei aerului pe intradosul aripii deportante:

(7)

Astfel, se poate defini un coeficient de amplificare al fortei deportante, ca raport între si :

(8)

De asemenea, poate fi exprimată ca rezultat al depresiunii medii echivalente, , provocată de miscarea Coandă pe intradodul eleronului:

, (9)unde:

(10)

Din ecuatiile (6) si (9) se obtine următoarea relatie de calcul a depresiunii medii echivalente:

(11)

Astfel, se poate defini următorul coeficient al presiunii relative, adimensionale:

(12)

de unde:

(13)

Pentru determinarea influentei ejectiei Coandă asupra performantelor aripilor deportante se propun următorii indicatori energetici:

• de valorificare a puterii fluidece motoare, :

(14)

• de consum motor specific unitar:

(15) Se pot determina astfel oportunitătile de crestere a eficientei aripilor deportante asistate de efectul Coandă. În figura 10 este prezentată dependenta coeficientului de amplificare de cel deamplificare, din care se observă că la o crestere a , implicit si a vitezei initiale de lansare a jetului Coandă, creste forta deportantă generată.

Fig. 10 - Variatia în functie de

3. STUDIUL STRUCTURILOR DE AUTOVEHICULE ÎN MEDII VIRTUALE Pentru studiul aerodinamic al automobilelor în medii virtuale, utilizând facilitătile unui soft CFD (Computational Fluid Dynamics), a fost conceput si realizat un sistem de calcul paralel, cluster, pe platforma de operare Windows 7 pe 64 biti, ce poate utiliza mai multă memorie RAM (Random Access Memory) si implicit poate sustine volume mai mari de informatii fată de un sistem clasic cu tehnologie pe 32 de bit. În prezent, sistemul de calcul paralel (figura 11) al Laboratorului de Aerodinamică din cadrul catedrei de Termodinamică si Mecanica Fluidelor, Universitatea Transilvania din Brasov, este compus din 3 statii grafice bi-procesor de tip multi-core (multi-nucleu), dintre care una mobilă, ce cumulează

20 nuclee-procesor si 100 GRAM,

fiind un instrument util în solutionarea proceselor CFD ce implică domenii de calcul mari, precum în cazul problemelor de aerodinamica automobilelor.

Fig. 11 – Sistemul de calcul paralel

Soft-ul utilizat este ANSYS CFX 12.0, versiunea academică, ce constituie o platformă de simulare bazată pe tehnologii integrate si care permite parcurgerea tuturor etapelor unei analize CFD (fig. 12):

realizarea modelului CAD si integrarea acestuia în domeniul de analiză, discretizarea domeniului de analiză, pre-procesarea analizei, solutionarea numerică, post-procesarea rezultatelor obtinute.

Fig. 11 – Sistemul de calcul paralel

Cu o pozitie de lider în domeniul soluţiilor de simulare a proceselor de dinamica fluidelor, ANSYS CFX dispune de o experienţă considerabilă în studierea pompelor, motoarelor de avion, turbinelor, compresoarelor şi ale altor maşini rotative. De asemenea soft-ul dispune de modelele specializate

pentru procesele de combustie, curgere reactivă şi radiaţie si permite inclusiv studii parametrizate. Utilizând sistemul de calcul anterior descris, au fost realizate modelele 2D ale proflului aerodinamic ce urmează a fi studiat, respectiv Clark-Y. 4. DISEMINAREA REZULTATELOR. Au fost publicate:

o lucrare la SAE (Society of Automotive Engineers) World Congress 2009 Detroit USA; o lucrare la European Automotive Simulation Conference, EASC 2009, Munich, Germania

(http://easc.ansys.com/), sub patronajul ANSYS Inc.; două lucrări la congresul international ESFA 2009, Bucuresti, organizat de Universitatea

Politehnica Bucuresti în cooperare cu SIAR (Societatea Inginerilor de Automobile din România) sub înaltul patronaj al FISITA (International Federation of Automotive Engineering Societies) si EAEC (European Automobile Engineers Cooperation),

1. HUMINIC, A., HUMINIC, G., CFD Study Concerning the Influence of the Underhood

Components on Total Drag for a SUV,, Proceedings of SAE Congress and Exhibition on Automotive and Transportation Technology, 2009, Detroit, USA, Paper number 2009-01-1157, ISSN 1359-4311, republicată şi în Vehicle Aerodynamics, 2009, SAE International SP-2226, ISBN 978-0-7680-2122-6, pg. 315-321.

2. HUMINIC, A., HUMINIC, G., CFD Investigations of an Open-wheel Race Car, Proceedings of EASC (European Automotive Simulation Conference) 2009, Munich, Germania, pg. 85-94

3. HUMINIC A., HUMINIC G., On Enegetics of the Automotive Deportante Wings Assisted by

Coanda Effect, Proceedings of the International Congress ESFA 2009, Bucuresti, ISSN 2067-1091, pp 453-460.

4. HUMINIC, A., HUMINIC, G., SOICA, A., Effect of the Front Bumper on Aerodynamics of a

Representative Car Geometry, Proceedings of the International Congress ESFA 2009, Bucuresti, ISSN 2067-1091, pp 307-316

Congresul SAE este recuscut ca cea mai prestigioasă manifestare ştiinţifică din domeniul industriei constructoare de automobile, lucrările susţinute fiind clasificate ISI Proceedings şi incluse în Global Mobility Database (http://www.sae.org/servlets/index), cea mai autorizată sursă de informaţii din industria constructoare de automobile. Lucrările publicate în volumele acestei conferinţe sunt incluse, de asemenea, în JSAE (http://www.jsae.or.jp/index_e.php) şi British Library Direct (http://direct.bl.uk/bld/Home.do). Congresul international organizat de SIAR reprezintă cea mai prestigioasă manifestare ştiinţifică natională din domeniu, organizată anual, lucrările susţinute fiind clasificate BDI şi incluse în FISITA Database (http://www.fisita.com). De asemenea, principalele date referitoare la proiect sunt afiste si pe internet la adresa: http://mecanica.unitbv.ro/rom/termo/staff_pages/HuminicAngel/Angel_Huminic.htm.

Cod:PO-04-Ed2-R0-F15

1

Anexa I / la contractul de finanţare nr. 661/2009

CONTRACTOR Universitatea TRANSILVANIA Brasov Se aprobă, RECTOR / DIRECTOR prof. dr. ing. Ion VISA Programul: IDEI Tipul proiectului: Proiecte de cercetare exploratorie Cod proiect: ID_758

DEVIZ CADRU POSTCALCUL_FAZA FINALA 2009

Titlul proiectului

OPTIMIZAREA FUNCTIONALA A STRUCTURILOR AERODINAMICE DEPORTANTE DE AUTOVEHICULE,

NR. CRT

DENUMIRE CAPITOL BUGET

TOTAL FAZA FINALA 2009

(lei)

1. CHELTUIELI DE PERSONAL - max. 60% din valoarea totală a contractului 0

2. CHELTUIELI INDIRECTE (regie) 3032,3

3 MOBILITĂŢI (se asigură participarea la stagii de documentare-cercetare în tara si in strainatate, participari la manifestari stintifice nationale si internationale)

0

4. CHELTUIELI DE LOGISTICĂ pentru derularea proiectului (infrastructura de cercetare, cheltuieli materiale, diseminare etc.) 17157.49

5. TOTAL 20189,79

Director de proiect, Director economic/ Contabil şef, Dr. ing. Angel HUMINIC ec. Lucretia TODOR

Ne asumăm răspunderea pentru corectitudinea datelor prezentate.


1

ANEXA

FISA DE EVIDENTA A CHELTUIELILOR PE FIECARE CAPITOL

PENTRU FAZA DE DECONTARE NR. 2 /2009

1. INFORMATII GENERALE

Tabelul nr.1 Nr.crt. Informatii generale Planificat Realizat Cauze de nerealizare

1 TERMEN de decontare 15.12.2009 15.12.2009

2 BUGET (lei) 20189,79 20189,79

AVANS ACORDAT 0 0

AVANS STINS 0 0

2. UTILIZAREA RESURSELOR UMANE Tabel nr. 2

Nr. crt. Structura personalului

Valoare salariu brut

(inclusiv ch. angajator)

-lei-

Nr. de persoane

Nr. ore lucrate

Echivalent norma intreaga

1 Cercetatori cu experienta 0 3 120 67 %

2 Cercetatori in formare 0 1 5 2,7%

TOTAL 0 4 69.7 %


2

3. CHELTUIELI INDIRECTE (REGIE)

Valoare : 3032,3 lei

4. MOBILITATI

cheltuielile aferente deplasarilor efectuate se deconteaza in conditiile legale stabilite pentru institutiile publice

Deplasari Interne/Externe Tabel nr. 3

Nr. crt

Nr. ordin deplasare/data

Durata deplasarii

Localitatea Nume Si prenume

participanti

Cheltuieli decontate pentru:

Total (1+2+3+4) Diurna

(1) Cazare

(2) Transport

(3)

Taxa participare conferinta

(4)

1

…

n

TOTAL :

TOTAL DEPLASARI (DIURNA, CAZARE, TRANSPORT, TAXE):

0


3

5. CHELTUIELI DE LOGISTICA

5.1 Infrastructura de cercetare Tabelul nr. 4

Nr. crt

Denumire Document justificativ Denumire/ nr./ data

Valoare totala (lei)

Valoare decontata din bugetul

proiectului (lei) 1. ECHIPAMENTE PENTRU CERCETARE-DEZVOLTARE … TOTAL ECHIPAMENTE DE C-D: 0 0

2. MOBILIER, APARATURA, BIROTICA

… TOTAL MOBILIER, APARATURA, BIROTICA: 0 0

3. CALCULATOARE ELECTRONICE SI ECHIPAMENTE PERIFERICE

1 Notebook DELL Inspiron 1545 FF seria BV nr. 22597 din 21.10. 2009 SC 2NET Computer SRL BV

3383,17 3383,17

2 Monitor LG 22” FF seria BV nr. 22459 din 13.10. 2009 SC 2NET Computer SRL BV

825,95 825,95

3 Memorie 32 GB, DELL Precision 7400 FF seria BV nr. 22459 din 13.10. 2009 SC 2NET Computer SRL BV

5097,96 5097,96

4 Memorie 16 GB, DELL Precision 490 FF seria BV nr. 23156 din 26.11. 2009 SC 2NET Computer SRL BV

2983,33 2983,33

5 Surse alimentare, UPS 1200 W, 2 buc. FF seria BV nr. 22459 din 13.10. 2009 SC 2NET Computer SRL BV

1291,90 1291,90

6 Surse alimentare, APC 350 W, 2 buc. FF seria BV nr. 22459 din 13.10. 2009 SC 2NET Computer SRL BV

911,90 911,90

7 Ventilator racire, DELL Precision 490, 2 buc.

FF seria BV nr. 23156 din 26.11. 2009 SC 2NET Computer SRL BV

69,47 69,47

8 Kit MS Desktop 500 FF seria BV nr. 22459 din 13.10. 2009 SC 2NET Computer SRL BV

111,25 111,25

9 Upgrade sistem de operare, Windows 7 prof., 64bit, 2 buc.

FF seria BV nr. 23156 din 26.11. 2009 SC 2NET Computer SRL BV

1550,93 1550,93

10 Licenta MS Office 2007 Academic Ed. FF seria BV nr. 22459 din 13.10. 2009 SC 2NET Computer SRL BV

459,97 459,97

TOTAL CALCULATOARE, PERIFERICE : 16685,83 16685,83

TOTAL DOTARI INDEPENDENTE (1+2+3): 16685,83 16685,83


4

5.2 Materiale consumabile, piese de schimb: Tabel nr. 5

Nr. crt

Denumire

Document justificativ Denumire/ nr./ data UM Cant



proiectului (lei) 1 Ink Cartus HP 45 negru FF seria BV nr. 23156 din 26.11. 2009

SC 2NET Computer SRL BV Buc. 1 122,57 122,57

TOTAL MATERIALE CONSUMABILE, PIESE DE SCHIMB: 122,57 122,57

5.3 Obiecte de inventar : Tabel nr. 6

Nr. crt.




proiectului (lei)

1 Suport reglabil pentru echipamente laborator

FF seria CTIB nr. 846 din 27.11. 2009 SC CTIB SA BV

349,09 349,09

TOTAL OBIECTE DE INVENTAR : 349,09 349,09

5.4 Servicii executate de terti Tabelul nr. 7

Nr. crt.

Denumirea serviciului Factura

Nr./ data Justificarea achizitionarii



proiectului (lei)

…

TOTAL SERVICII : 0 0

5.5 Acces la infrastructura tertilor Tabelul nr. 8

Nr. crt.

Denumirea infrastructurii de cercetare accesate

Factura Nr./ data

Justificarea accesului la infrastructura

tertilor


Valoare decontata din bugetul proiectului

(lei)

…

TOTAL: 0 0


5

5.6 Diseminare de informatii Tabelul nr. 9

Nr. crt.


Justificarea achizitionarii


Valoare decontata din bugetul proiectului

(lei)

…

TOTAL SERVICII : 0 0

Director de proiect, Director economic/ Contabil şef, Dr. ing. Angel HUMINIC edc. Lucretia TODOR

Nota: Sunt considerate cheltuieli eligibile doar cheltuielile prevazute in Contractul de finantare pentru executie de proiecte precum si cheltuielile aprobate ulterior prin Cerere de modificare de deviz.

Aerodinamica!!!

Documents

Transcript of Aerodinamica!!!