تحلیل تئوریک یک مدل خودروی بادی ایرفویلی

خودروهای بادی که تاریخچه ای بقدمت قایق های بادبانی دارند، نیروی محرک خود را صرفا از انرژی باد تامین می کنند. در بعضی از این نوع خودروها بجای بادبان از ایرفویل صلب استفاده می گردد. این ایرفویل بر اثر وزش باد، نیروی جلو برندگی در جهت خاصی ایجاد کرده و در نتیجه خودرو در جهتی متفاوت با جهت وزش باد حرکت می نماید. آزمایشات تجربی گوناگونی در سراسر دنیا روی این مدل خودروها انجام شده است ولیکن هیچگونه محاسبات علمی مدونی برای آنالیز نیروها ی وارد بر آنها وتحلیل کامل تئوریک آنها، صورت نگرفته است. هدف در این مقاله ارائه کد محاسباتی برای تخمین مشخصه های عملکردی این نوع خودروها بر اساس آنالیزهای آیرودینامیکی می باشد. این کد قابلیت محاسبه سرعت خودرو، نیروها و گشتاورهای وارده بر ایرفویل و سازه خودرو، همچنین تعیین زاویه دقیق ایرفویل برای دستیابی به ماکزیمم سرعت خودرو را دارا می باشد. این محاسبات بر اساس مدلسازی آیرودینامیکی ایرفویل و سازه در تمام زوایای باد ظاهری و زوایای حمله مختلف ایرفویل، با در نظر گرفتن پارامترهای حرکتی و پایداری خودرو، انجام می پذیرد. نتایج حاصل از این کد، با ایجاد درک دقیق از چگونگی حرکت جریان اطراف خودروهای بادی، امکان طراحی دقیق این نوع خودروها را با هر ابعاد، بدور از هر گونه سعی و خطایی فراهم آورده، همچنین هزینه آزمایشات تجربی را که به منظور تعیین ابعاد دقیق خودرو و بررسی دینامیک حرکت آنها انجام می پذیرد، کاهش می دهد.