Aerodinamica - 9 settimana

Aerodynamics of Family Cars

Partiamo nel parlare della topologia del flusso attorno alla vettura:

• 2D

Quasi 2D separation

• Self enclosed separation bubbles;
• Separation at a truncated rear surface.

• 3D

Axial vortices

• At the A-pillar (drag, wind noise, water flow);
• Stronger vortices at the C-pillar (drag).

I vortici che si generano nei montanti (posteriori), generano molto rumore.

Zona di separazione

Vortici controportati

A seconda dell'angolo del lunotto posteriore la macchina avrà un suo nome, cioè se ho:

1. φ ≥ 30° ⇒ Square Back
2. φ < 30° ⇒ Fast Back/Hatchback

• Nella vettura 1 si ha la separazione dove inizia il lunotto posteriore
• Nella vettura 2 ho che il flusso è attaccato al lunotto posteriore dato dai due vortici controrotanti, per poi avere la regione di separazione nella parte finale.

Distribuzione C_p S11

Ce ne sono 500 ma noi guardiamo quelle alla mezzeria

• Prese di pressione distribuite in mezzeria nella parte inferiore della vettura
• Prese di pressione distribuite in mezzeria nella parte superiore della vettura

LIVELLO DI ARROTONDAMENTO CALCOLATO COME _z/_d (ASCISSA), GIÀ CON _z/_d > 0.1, HO UN GROSSO ABBASSAMENTO, MA POI HO LA SATURAZIONE DEL C_d (COPPI 4 E 5)

NELLO STESSO GRAFICO ABBIAMO DUE CURVE RELATIVE A CORPI 2D, UNA RELATIVA AD UNA SORTA DI PROFILO ALARE, MENTRE GLI ALTRI SONO PER CORPI 3D, SI PUÒ NOTARE CIÒ ANCHE TRAMITE I C_d DI PARTENZA.

(C_d GRANDI SONO PER CORPI IN 2D)

WINDSHIELD

SI VEDE CHE AUMENTANDO L'ANGOLO, E QUINDI PORTANDO IL PARABREZZA SEMPRE PIÙ ORIZZONTALE, IL C_d CALA, PER POI ANDARE A SATURARSI.

È ANCHE DIFFICILE SPINGERE TROPPO QUESTO PARAMETRO, PER PROBLEMATICHE COSTRUTTIVE (SI PUÒ GENERARE UN EFFETTO SERRA DENTRO LA MACCHINA, HEATING, REFRACTION, VIEWING ANGLE, COMFORT)

Generali rispetto a Hucho, ma tenendo la parte posteriore simile al lunotto.

Quindi lo studio si basa sull’angolo del taglio nella parte posteriore.

Avendo in ascissa una coordinata orizzontale adimensionalizzata Ψ possiamo identificare dove abbiamo i vortici vedendo i picchi di C_p.

Si nota che la distruzione dei vortici (vortex break down) su questo corpo è nella variazione 20°-50° (a 70° non ho più i vortici).

Per quanto riguarda il C_l^D, abbiamo un aumento del coefficiente con l’aumentare di Ψ per poi avere una crisi nell’intorno del vortex break down e poi una saturazione del C_d.

Il coefficiente di portanza (C_l) va un po’ come il C_d, perché portanza e resistenza sono entrambe dovute alla bassa pressione nella regione posteriore.