Numerisk och experimentell analys av ”kylmotstånd” på en generisk SUV: Analys av luftmotstånd vid varierande girvinklar och luftintagsdesigner - Glans, Melvin; Karlsson, Alexander; Normark, Max; Serbülent, Berken; Sjöström, Emil; Tresnjic, Amir (My University, 2024)
Framfarten av dagens teknik kombinerat med den allt mer aktuella miljöfrågan har bidragit till att elbilar nu utgör en stor andel av världens trafik. Med detta har kraven på mer aerodynamiska designer av bilar ökat för att förlänga räckvidden hos elbilar. Projektet har därför haft som syfte att studera den aerodynamiska påverkan som olika designer av luftintag har på en generisk SUV, en modifierad version av AeroSUV-modellen. AeroSUV-modellen var skapad i forskningssyften inom aerodynamik. Mer specifikt har ”kylmotståndet” undersökts, det vill säga det luftmotstånd som skapas av det kylande luftflödet genom motorutrymmet. Utöver detta har även den aerodynamiska effekten av luftflöde vid olika girvinklar undersökts. Analysen genomfördes både numeriskt med mjukvaran STAR-CCM+, och experimentellt genom vindtunnelmätningar. I STAR-CCM+ simulerades flödet runt AeroSUVen med hjälp av RANS-modellen tillsammans med en k−ϵ turbulensmodell och ett totalt cellantal på 35 miljoner celler. Flödet betraktades vara i jämviktsstillånd och roterande hjul implementerades i simuleringen. I vindtunneln var hjulen låsta. Reynoldstalet i vindtunneln var i storleksordningen 106 och 107 i den numeriska simuleringen. Som en del av vindtunnelprojektet konstruerades en ny design för en rotationsplatta, som kan användas för vidare tester. Ett antal olika luftintag studerades vid varierande girvinklar i spannet 0◦ till 15◦ . Resultatet av studien visade på liknande trender från både simuleringarna och vindtunnelexperimenten för luftmotståndet. Luftmotståndet ökade med girvinkel i det undersökta girvinkelsområdet för samtliga luftintag, medan kylmotståndet avtog med stigande girvinkel. Det noterades att massflödet av kylluften hade stor påverkan på de olika luftintagens kylmotstånd. Slutligen anmärktes det att placeringen av luftintaget vid stagnationsområdet gav större massflöde på bekostnad av större kylmotstånd gentemot jämförbara luftintag.
Keywords: CFD; luftmotstånd; kylmotstånd; luftintag; vindtunnel; aerodynamik; AeroSUV; girvinkel; elbil; STAR-CCM+