Μελέτη του πεδίου ροής του ανέμου σε αστικό περιβάλλον και η επίδραση του στην αεροδυναμική συμπεριφορά των αυτοκινήτων

Βέργαδος, Αθανάσιος

Study of the wind flow characteristics in an urban environment and the effect on car’s aerodynamic characteristics

Διπλωματική εργασία

Author

Βέργαδος, Αθανάσιος

Date

2024-03-22

Advisor

Sarris, Ioannis
VASILOPOULOS, KONSTANTINOS

Vergados_46146421.pdf (7.360Mb)

Keywords

CFD ; RANS ; SST (k-ω) ; Boundary layer ; Wakes ; Yaw angles ; Turbulence ; Υπολογιστική ρευστοδυναμική ; Τυρβώδης ροή

Abstract

Καθώς ένα όχημα κινείται, αλληλεπιδρά με το πεδίο ροής του αέρα που το περιβάλλει. Η αλληλεπίδραση αυτή γίνεται εντονότερη με την πολυπλοκότητα και τη μη ομοιομορφία της γεωμετρίας του οχήματος και οδηγεί στη δημιουργία τυρβωδών φαινομένων, επηρεάζοντας έτσι την ομαλή κίνηση του οχήματος και προκαλώντας τη συνεχή διακύμανση των τιμών των πιέσεων και των ταχυτήτων της ροής. Στην παρούσα διπλωματική εργασία πραγματοποιείται αναλυτική αεροδυναμική μελέτη του πεδίου ροής του οχήματος Orca της ομάδας Poseidon Team, όπου αποτελεί ομάδα σχεδιασμού οχημάτων του Πανεπιστημίου Δυτικής Αττικής, ακολουθώντας την κατάλληλη πειραματική διαδικασία και προσομοίωση με βάση ένα μοντέλο RANS και συγκεκριμένα το μοντέλο τύρβης SST k - ω. Επιπλέον, μελετάται η αεροδυναμική συμπεριφορά του μοντέλου Orca με την προσθήκη 2 κτιρίων εκατέρωθεν αυτού. Όλη η διαδικασία και οι ιδιότητες του πεδίου ροής ρυθμίστηκαν και προσομοιώθηκαν σε περιβάλλον Ansys ICEM και Fluent και τα αποτελέσματα της μετα-επεξεργασίας παρουσιάστηκαν στο Tecplot 360.

Abstract

As a vehicle moves, it interacts with the flow field of the air surrounding it. This interaction becomes more pronounced with the complexity and non - uniformity of the vehicle geometry and leads to the creation of turbulent phenomena, thus affecting the smooth motion of the vehicle and causing the constant fluctuation of the values of the pressures and velocities of the flow. In this thesis, an analytical aerodynamic study of the flow field of the Orca vehicle of the Poseidon Team, a vehicle design team of the University of West Attica, is carried out, following the appropriate experimental procedure and simulation based on a RANS model and in particular the SST k - ω turbulence model.Furthermore, the aerodynamic behaviour of Orca is also studied after the addition of 2 buildings alongside it. All the procedure and flow field properties were set up and simulated in Ansys ICEM and Fluent environment and the post processing results were presented in Tecplot 360.