ÁRAMVONALAS TEST, TOMPA TEST Súrlódásmentes áramlás Henger F 0 Súrlódásos áramlás F 0 Gömb
ÁRAMVONALAS ÉS TOMPA TESTEK ÖSSZEHASONLÍTÁSA Áramvonalas testek: az áramvonalak követik a test felületét, a nyomáseloszlásból származó ellenálláserő elhanyagolható. Az ellenálláserő fő forrása a fali csúsztatófeszültség 0, így az eredő c D kicsi. Tompa testek: fő jellegzetessége az határréteg leválás, és a test mögött kialakuló leválási buborék, amely megváltoztatja a test körüli áramvonalak útját. Az ellenálláserő főként a nyomáseloszlásból származik. Mivel p- p 0 0, a c D nagy.
LEVÁLÁSI BUBORÉK v leválási buborék R nyíróréteg v = 0,2 v, p áll.<p Schärschicht A b l ö s e b l a s e 0. 2 V Görbült áramvonalak esetén a nyomás a görbületi középponttól kifele haladva nő. Euler egyenlet: p n 2 v R A leválási buborékban depresszió van. Minél nagyobb a nyíróréteg érintőjének a leválási pontban és a zavartalan áramlás szöge, annál nagyobb lesz a leválási buborékban keletkező depresszió.
LAMINÁRIS ÉS TURBULENS HATÁRRÉTEG A turbulens határréteg jobban ellenáll a növekvő nyomásnak és a fali csúsztatófeszültségnek. lamináris turbulens Kisebb leválási buborék F D,lam F D,turb golflabda
HASÁB ALAKÚ TOMPA TEST Az ellenálláserőt a homlokfali túlnyomás,a hátfali depresszió és az oldalsó falakon keletkező csúsztatófeszültség okozza. Éles belépő élek esetén az ellenálláserő 99% a keletkező nyomáseloszlásból származik. A belépő élek lekerekítése 80%-os ellenálláserő csökkenést okoz, ezáltal A csúsztatófeszültség aránya több, mint 10%-ra nőhet.
Aszimmetrikus nyomáseloszlás Lefelé mozduló torlópont Hátsó fali nyomáseloszlás nem állandó A TALAJ KÖZELSÉGE Talaj nélkül a nyomáseloszlás szimmetrikus A hátsó fali nyomáseloszlás állandó
TÖRTÉNELMI ÁTTEKINTÉS
I. IDŐSZAK kölcsönzött formák 1900-1920: más területekről kölcsönzött formák Torpedo 1899 Zeppelin -1914 Alfa Romeo Boat - 1913 Audi Alpensieger
Audi Alpensieger
II. IDŐSZAK áramvonalak 1920-1970: a repülőgép tervezésből ismert alapvető elvek alkalmazása, áramvonalasítás Járay Pál
Járay Pál ötletei alapján készült személygépkocsik Audi 2L 1933 Tatraplan 1937 Daimler-Benz 200 Volkswagen Beetle 2012 Volvo concept 2006
Más áramvonalak személyautók Rumpler Tropfenwagen 1922 Kamm car Mercedes-Benz Porche 911 Carrera 1995 Kamm car
III. IDŐSZAK részlet-optimalizálás 1974 - napjaink: kis változtatások, jelentős hatások Opel GT 1969 C D = 0.41 Volkswagen Scirocco 1974 C D = 0.41
IV. IDŐSZAK forma-optimalizálás 1983 - napjaink: az ideális gépjármű-szerű test kutatása, ezek igazi autóvá formálása Alaptest cd=0.16 Alapforma cd=0.18 Alapmodell cd=0.24 Stílus modell cd<30 Skoda Fabia 2005 Opel Astra 2005
Audi 100-1978 az első forma-optimalizált autó
AZ ELLENÁLLÁSTÉNYEZŐ FEJLŐDÉSE C D F v 2 D 2 A c D P 2 3 ae v Ac D year
ELLENÁLLÁSOK Gördülési ellenállás: F R mg F f v L R Hegymenet: F T mg sin Gyorsulási ellenállás: Légellenállás: F F D dv dt m A 1 c D 2 v 2 A i p din (c Gear 1 2 3 4 i 0,25 0,15 0,10 0,075 D A)
A LÉGELLENÁLLÁS ARÁNYA A SEBESSÉG FÜGGVÉNYÉBEN
MENETCIKLUSOK
AZ AUTÓ KÖRÜLI ÁRAMLÁS
ÁRAMVONALAK GÖRBÜLETE ÉS A NYOMÁSELOSZLÁS p n v R 2 Görbült áramvonalak esetén a nyomás a görbületi középponttól kifele haladva nő.
HOL VÁRHATÓ HATÁRRÉTEG Leválás ott várható, ahol a fal mentén a nyomás az áramlás irányába nő. LEVÁLÁS? a) 7-9 pontok között, a homlokfal és a motorháztető találkozásánál b) 13-15 pontok között, a motorháztető és a szélvédő találkozásánál c) 21-23 pontok között, a tető belépő éle után d) 31-35 pontok között, a tető kilépő éle után, a hátső ablaknál
AZ ELLENÁLLÁSERŐ CSÖKKENTÉSE Homlokfal Szélvédő és A-oszlop Tető Hátfal Oldalfalak Alváz Kiegészítők: első spoiler hátsó spoiler egyéb (tetőcsomagtartó, bicikli, stb.) Kerekek
HOMLOKFAL
HOMLOKFAL Éles élek lekerekítése
HOMLOKFAL Motorháztető és homlokfal döntése
HOMLOKFAL Kisebb változtatások Volkswagen Golf I (1974)
SZÉLVÉDŐ ÉS A-OSZLOP
TETŐ
HÁTFAL kombi ferdehátú szedán
HÁTFAL Boat-tailing (összehúzás) Opel Calibra Coupe Mercedes Benz 190
HÁTFAL Boat-tailing Fiat Uno (squareback)
HÁTAFL Ferdehátú autók
HÁTFAL Ferdehátú autók Volkswagen Golf I
HÁTFAL Szedánok/lépcsőshátú autók Opel Calibra
OLDALFAL
ALVÁZ ÉS KIEGÉSZÍTŐK
KIEGÉSZÍTŐK Első spoiler
KIEGÉSZÍTŐK Első spoiler VW do Brasil
KIEGÉSZÍTŐK Hátsó spoiler deck strip free standing airfoil
KIEGÉSZÍTŐK Hátsó spoiler
KIEGÉSZÍTŐK Hátsó spoiler VW Scirocco
KEREKEK
KEREKEK Separation point
KEREKEK
KEREKEK
KEREKEK
KEREKEK Alternatív megoldások Sbarro Osmos 1989 Michelin Tweel 2005
KEREKEK Alternatív megoldások
STABILITÁS - IRÁNYTARTÁS
Pininfarina - Torino SZÉLCSATORNÁK
NASA Langley Research Center SZÉLCSATORNÁK
SZÉLCSATORNÁK Osztályozás és részek zárt nyitott
SZÉLCSATORNÁK Mérőtér
SZÉLCSATORNÁK Problémák
SZÉLCSATORNÁK Kis léptékű modellek
SZÉLCSATORNÁK Reynolds szám
CFD Szimmetria felül és az oldalakon Sebesség belépés Nyomás kilépés Mozgó fal