بررسی عددی تاثیر افزودن قطعه دیفیوزر بر عملکرد آیرودینامیکی بدنه احمد

در این پژوهش، به منظور کاهش ضریب پسا و برآی مدل خودرو ساده شده، بدنه احمد، از یک روش غیرفعال به نام دیفیوزر استفاده شده است. دیفیوزر با زاویه های ۵، ۱۰، ۱۵، ۲۰، ۲۵ و ۳۰ درجه در انتهای مدل نصب شده و تاثیر زاویه دیفیوزر بر ضریب های آیرودینامیکی به روش عددی مورد بررسی قرار گرفته اند. شبیه سازی ها به روش حجم محدود انجام شده و از مدل آشفتگی k-ω SST برای مدل سازی توربولانس استفاده شده است. تمامی مدل ها در ۶ سرعت ۵، ۱۰، ۱۵، ۲۰، ۲۵ و ۳۰ متر بر ثانیه شبیه سازی شده اند. نتایج حاصله از این پژوهش نشان می دهد که نیروی پسایی که مدل احمد تولید می کند متاثر از اندازه ناحیه گردابه های تولید شده در انتهای خودرو و فاصله آن ها از خودرو است. دیفیوزر با کوچک تر کردن ناحیه گردابه ها، ضریب پسا و با افزایش سرعت جریان در زیر بدنه، ضریب برآ را کاهش می دهد. مشاهده شد که دیفیوزر با زاویه ۱۰ درجه کمترین ضریب پسا و برآ را تولید می کند و به عنوان مدل بهینه شناخته شد. با افزایش زاویه دیفیوزر تا ۱۰ درجه، ضریب برآ و پسا هر دو کاهش پیدا کرده و به حداقل مقدار خود می رسند. پس از آن، در زاویه دیفیوزرهای بیشتر، ضرایب آیرودینامیکی شروع به افزایش می کنند ولی همچنان از مقادیر مدل بدون دیفیوزر کمتر هستند. در مجموع افزودن دیفیوزر به صورت میانگین بهبود ۱۷ درصدی در کاهش ضریب پسا بدنه احمد را نشان داده است.

کلیدواژه ها:

آیرودینامیک خودرو ، دینامیک سیالات محاسباتی ، بدنه احمد ، دیفیوزر