Aerodynamik hos fordon under starka sidvindar: En jämförande studie mellan vindtunnel och CFD-beräkningar

Abstract

Statens vegvesen i Norge önskar konstruera en flytbro som en del i ett större projekt i utbyggnaden av Europaväg 39. På flytbron kommer fordonen vara särskilt exponerade för sidvindar, vilket riskerar att kunna orsaka allvarliga olyckor för fordon med stor sidarea. Projektet kommer därför att undersöka hur stora krafter och moment som uppkommer på en buss till följd av starka sidvindar. Undersökningarna, som genomförs på en generisk dubbeldäckare, innefattar tester i vindtunnel samt datorbaserade flödessimuleringar. Ett av de primära syftena, utöver framtagning av verkande krafter och moment, är att dessutom jämföra hur resultaten mellan simuleringar och vindtunneltester står sig mot varandra. Slutligen utförs även vindtunneltester på en generisk landsvägsbuss för att jämföra med resultaten från dubbeldäckaren. Resultatet som framkom visade att vindtunneln och CFD-beräkningar i huvudsak är jämförbara. De skillnader som förekommer är ofta skillnader i magnitud snarare än generella trender. För att eliminera felkällan av stillastående mark, vilket är en begränsning i vindtunneln, gjordes även en CFD-beräkning med så lika förutsättningar som möjligt som i vindtunneln. Till skillnad från den normala simuleringen där roterande hjul och rörlig mark användes, var dessa simuleringar statiska. Det visade sig att de båda simuleringarna var mycket lika varandra, men där skillnaderna till vindtunnelresultatet bestod. Vid jämförelsen av dubbeldäckaren och den vanliga bussen framkom för det mesta förväntade resultat. Det kunde därför konstateras att inga större variationer i trender uppkom av att ändra geometrin i höjdled.