Påverkan av att inkludera vindtunnelgeo metri i CFD på fordons aerodynamiska krafter

Abstract

I tidigare studier har stora skillnader hos aerodynamiska krafter mellan datorgenererade värden och värden tagna från Chalmers vindtunnel observerats. Denna studie ämnar att analysera dessa skillnader, hitta kärnproblemen till dem och ge förslag till vidare studier hur dessa skillnader kan åtgärdas eller hanteras. Studien genomfördes med redan framtagna CAD-modeller för både en buss och Chalmers vindtunnel, där vindtunneln modifierades i syfte att efterlikna den fysiska vindtunneln. CFD beräkningar utfördes i programmet STAR-CCM+. Samtidigt analyserades resultat från Chalmers vindtunnel utifrån olika inställningar tillgängliga i styrprogrammet och utifrån hål i tak och breather slot, vilka tejpades över i olika konfigurationer. Utifrån datormodellerna fanns att användandet av turbulensmodellen k−ω SST och användandet av en mesh med låga y + var de största påverkande parametrarna för att säkerställa riktighet. Däremot kunde dessa inte fullt kompensera för den totala skillnaden som finns mellan datormodell och verkliga vindtunneltester. För att ta hänsyn till denna skillnad förväntas analyser kring bl.a. gränsvillkor i de tidigare nämnda detaljerna behöva genomföras. I de verkliga vindtunneltesterna observerades en kraftig ökning av CD när tunnelns breather slot tejpades över, stundvis ökning då taket tejpades över och stor minskning då båda tejpades över i jämförelse med endast breather slot övertejpat. En stor skillnad verkade även uppstå mellan kalibreringar av vågen som användes för att mäta alla värden, där skillnaderna kunde nå storlekar på 10 counts. Resultaten vilka framkom under arbetet visade sig vara närmare den data man får från vindtunneln jämfört med tidigare arbetens resultat vid viss inställning och konfiguration i vindtunneln respektive beräkningsmodellen.