Σχεδιασμός αεροτομής εμπρόσθιου τροχού μοτοσικλέτας
Motorcycle front wheel spoiler design
Λέξεις-κλειδιά
Μηχανές αγώνων ; Spoiler ; Αεροτομές ; Καθοδικές δυνάμεις ; Οπισθέλκουσα δύναμηΠερίληψη
Η εργασία εξετάζει την επίδραση της χρήσης των αεροτομών στο μπροστινό spoiler μηχανής ώστε να βελτιωθεί η πρόσφυση .
Αρχικά ,γίνεται μια εισαγωγή στον ορισμό της αεροτομής και στα γεωμετρικά χαρακτηριστικά της. Οι κύριες δυνάμεις που μας ενδιαφέρουν στις αεροτομές είναι οι ανοδικές-καθοδικές και η οπισθέλκουσα. Οι συντελεστές αυτών των δυνάμεων επηρεάζονται από διάφορους παράγοντες όπως παρουσιάζονται με διαγράμματα στην εργασία. Οι αεροτομές χρησιμοποιούνται πχ( σε
αεροπλάνα για άνωση ,σε ανεμογεννήτριες για την παραγωγή ηλεκτρισμού) κλπ. όμως στις μηχανές αγώνων είναι σε πρώιμο στάδιο πραγμα που εξετάζεται στην εργασία. Οπότε επιλέχθηκαν 3 είδη αεροτομών προς εξέταση. Οι NACA 6412 ,NACA 23015, NASA SC(2)0714. Παρατίθενται τα χαρακτηριστικά τους. Στη συνέχεια δημιουργείται στο CAD solidworks το spoiler με την ρόδα με βάσει σχέδια των διατάσεων μηχανής και του ελαστικού της ρόδας που βρέθηκαν στο ίντερνετ. Έπειτα ,έγινε ανάλυση των δυνάμεων που ασκούνται στις αεροτομές μέσω προγράμματος υπολογιστικής ρευστοδυναμικής του solidworks. Εκεί παρουσιάζονται οι πιέσεις και οι ταχύτητες του αέρα πάνω στην επιφάνεια των αεροτομών και υπολογίζονται η τελική κάθετη και οπισθέλκουσα δύναμη για κάθε αερoτομή μεμονωμένα. Συγκρίνονται τα αποτελέσματα και την χαμηλότερη καθοδική δύναμη έχει η NACA 23015 άρα απορρίπτεται. Στη συνέχεια γίνεται ανάλυση δυνάμεων του συστήματος spoiler –ρόδα με τις άλλες δύο αεροτομές (NACA 6412 και NASA SC(2)-0714) και βρίσκεται ότι έχουμε δυνάμεις άνωσης. Το σύστημα spoiler-ρόδα NACA 6412 έχει την μικρότερη άνωση άρα επιλέγεται αυτή ως βέλτιστη. Παρόλα αυτά ,το ζητούμενο είναι η καθοδική δύναμη άρα με βάσει διάφορες αλλαγές στην πχ (γωνία προσβολής, χρήση δεύτερης αεροτομής κλπ.) έχουμε σαν αποτέλεσμα μια βελτιωμένη εκδοχή της NACA 6412. Τέλος ,παρουσιάζονται οι δυνατότητες της χρήσης αεροτομών και για μελλοντικές μελέτες ώστε να αναπτυχθεί παραπάνω η αεροδυναμική των αγωνιστικών μηχανών.
Περίληψη
This thesis investigates the effect of airfoil use on a front spoiler of motorbike in order to improve downforce. Firstly, it is introduced the definition of airfoil and its general geometrical characteristics. The main forces that interest us in airfoils are the lift-downforce and drag forces. Airfoils are used, for example, in airplanes for lift, in wind turbines for electricity generation, etc. However, in racing engines, they are at an early stage, which it is examined. Therefore, three types of airfoils were selected for examination: NACA 6412, NACA 23015, and NASA SC(2)-0714. Their characteristics are listed. Subsequently, the spoiler with the wheel is created in CAD SolidWorks based on the engine dimensions and the wheel's tire specifications found on the internet. Then, an analysis of the forces acting on the airfoils was performed using SolidWorks' computational fluid dynamics (CFD) program. This analysis shows the pressures and air velocities on the surface of the airfoils and calculates the resulting lift and drag forces for each airfoil individually. The results are compared, and the NACA 23015 has the lowest downforce, so it is discarded. Then, an analysis of the forces of the spoiler-wheel system with the other two airfoils (NACA 6412 and NASA SC(2)-0714) is performed, and it is found that there are lift forces. The spoiler-wheel system with the NACA 6412 has the lowest lift, so it is selected as the optimal one. However, since the goal is to have downforce, various modifications, such as changing the angle of attack or using a second airfoil, are made to result in an improved version of the NACA 6412. Finally, the potential uses of airfoils are presented for future studies, with the aim of further developing the aerodynamics of racing vehicles.
Αριθμός σελίδων
114Σχολή
Σχολή ΜηχανικώνΑκαδημαϊκό Τμήμα
Τμήμα Μηχανολόγων ΜηχανικώνΓλώσσα
ΕλληνικάΣυλλογή
Εκτός από όπου επισημαίνεται κάτι διαφορετικό, το τεκμήριο διανέμεται με την ακόλουθη άδεια:
Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές
Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές