بررسی تجربی تاثیر اندازه شتاب جریان روی پارامترهای دنباله و ضریب پسای یک مدل خودرو در جریان شتابدار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دکتری مهندسی مکانیک، شرکت ملی گاز ایران، شرکت گاز خراسان رضوی، اداره گاز ناحیه سبزوار

2 دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار، ایران

چکیده

در این پژوهش، به مطالعه تاثیر اندازه شتاب جریان روی پروفیل های سرعت و آشفتگی دنباله نزدیک و دور و همچنین تغییرات ضریب پسای یک مدل خودرو پرداخته شده است. همچنین آهنگ تغییرات پارامترهای مذکور در جریان شتابدار با شتابهای مختلف بررسی شده است. به منظور شبیه سازی جریان سیال از تونل باد مدار باز و دمشی استفاده شده است که حداکثر آشفتگی اسمی و سرعت برای این دستگاه به ترتیب 1/0 %  و  m/s 30 می باشد. افزایش سرعت به طور پیوسته، با چند شتاب مختلف و توسط یک دستگاه اینورتر صورت گرفته است. نتایج نشان می دهد: هندسه دنباله شکل گرفته مشخص و مستقل از شتاب جریان ورودی است، همچنین  مستقل از شتاب جریان ورودی با گذشت زمان مقادیر نقصان سرعت در دنباله نزدیک و دور با شدت و ضعف کاهش می یابد. با افزایش شتاب جریان ورودی مولفه مومنتوم و آشفتگی ضریب پسا افزایش می یابد. جریان با بیشترین شتاب بیشترین نرخ تغییرات مولفه مومنتوم ضریب پسا را دارد. کمترین مقدار ضریب پسا غالبا در جریان با کمترین شتاب رخ می دهد که تا حدودی به مقادیر متناظر در جریان با سرعت ثابت برابر است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1]   Barlow B., Rae W., Pope A., Low-Speed WindTunnel Testing. John Wiley & Sons,1999.Kumagai, S., and   Isoda, H.,  Proc.  Combust, Vol. 7, No.5, pp .129-137, 1984.
[2]   Ahmed S. R.‚ Ramm R. and Faltin G.‚ Some Salient Features of the Time Averaged Ground Vehicle Wake‚ SAE Technical Paper Series 840300‚ Vol. 3, No.20, pp. 104-115, 1998.
[3]   Gilli P., and Chometon F., Modelling of Stationary Three-Dimentional Separated Air Flows around an Ahmed Reference Model, Third International Workshop on Vortex ESAIM Proceedings, Vol. 7, No.10, pp .124-135, 1999.
[4]   Hanaoka Y., And Kiyohira A., Vehicle Aerodynamic Development using PAMFLOW, Vol. 3, No.5, pp. 112-120, 2003.
[5]   Hugo B. Castroa, R.Rodrigo Pazb, A.Mario Stortib and  E. Victorio Sonzogni, Computational study of unsteady road vehicle aerodynamics including fluid structure interaction, Mecánica Computacional, Vol. 9, No.2,  pp. 1409-1425, 2013.
[6]   Kohri I., Yamanashi T. and  Nasu T. Study on the Transient Behaviour of the Vortex Structure behindAhmed Body, SAE Int. J. Passeng. Cars - Mech. Syst, Vol. 7, No.34, pp. 2-14 2014.
[7]    Hugo G., Castroa B., Rodrigo R., Mario A., Stortib E. Computational study of unsteady road vehicle aerodynamics including fluid-structure interaction, Mechanical Computational, Vol. 9, No.12, pp. 1409-1425, 2013. 
[8]   Leclerc C., Levallois E., Kourta A., Gilliéron P., Aerodynamic drag reduction by synthetic jet, A 2d numerical study around a simplified car, Technical Report 2006-3337, in: 3rd AIAA Flow Control Conference, 2006
[9]   Barzanooni V. and Bak Khoshnevis A. Experimental Study of Fluctuations, Parameters and High-Order Values of Velocity in Wake Region of a Model Car, Amirkabir J. Mech. Eng, Vol. 49, No.8, pp. 83-92, 2017.
[10]    Mathieu R., Patrick G., analysis and control of the neare-wake flow over a square-back geometry, computr& fluids, Vol. 38, No.19, pp. 60-70, 2009.
[11]    Ghaligne S., Thomas C., active control of the flow behind a two-dimentional bluff body in ground proximity, comptes rendus mecanique,  Vol. 2, No.6, pp. 289-297, 2013.
[12]    Spohn A., Gillieron P., Flow separeated generated by a simplified geometry of an automotive vehicle. Vol. 23, No.7, pp. 89-97, 2011.
[13]    Barzanooni V. and Bak Khoshnevis A. Experimental study of drag reduction on a car model using an active flow control, Amirkabir J. Mech. Eng. Vol. 41, No.5, pp. 1-12, 2017
[14]    Watkins S., Vino G. The Effect of Vehicle Spacing on the Aerodynamics of Representative Car Shape. J. of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, Vol. 96, No.3, pp.1232-1239, 2011.
[15]    Mathieu R., Patrick G. analysis and control of the neare-wake flow over a square-back geometry. computr& fluids, Vol. 21, No.38, pp. 60-70, 2009.
[16]    Ghaligne s., Thomas c., active control of the flow behind a two-dimentional bluff body in ground proximity comptes rendus mecanique. Vol. 2, No. 341, pp. 289-297, 2013.
[17]    Spohn a., gillieron p., Flow separeated generated by a simplified geometry of an automotive vehicle Vol. 23, No. 41, pp. 89-97, 2011.
[18]    Ardekani M.A., Farhani F., Experimental study on response of hot wire and cylindrical hot film anemometers operating under varying fluid temperatures. Flow Measurement and Instrumentation, Vol. 53, No. 1, pp 174-179, 2009.
[19]    Ardakani M. A. Hot-Wire Anemometer, KN Toosi University. (in Persian) 2003.
[20]    Tunay T., Sahin, B., Ozbolat. V., Effects of rear slant angles on the flow characterist ics of Ahmed body. Experimental Thermal and Fluid Science Vol.10, No.57, pp.165-176, 2014.
[21]    Lienhart H., Stoots C. Becker S. Flow and turbulence structures in the wake of a simplified car model (Ahmed model).Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Journal of Automobile Engineering, Vol.205 No.6, pp. 174-183, 2009.
[22]    Pope A. and Goin K.L., Low Speed Wind Tunnel Testing , 2nd Edition, John Wiley and Sons,    Inc., 1984.
[23]    Ardakani M. A. Low-speed wind tunnel(design principles and application), KN Toosi University. (in Persian), 2008.
[24]    Van Dam C. P., Recent Experience with Different Methods of Drag Prediction. Progress in aerospace science, Vol. 35, No.8, pp. 751-798, 1999.
[25]    Goldstein S., A Note on the Measurement of Total Head and Static Pressure on a Turbulent Stream, Proceedings of the Royal Society of London, Series A, Vol. 155, No.32, pp. 570-575, 1996.
[26]           Von Den hoff A.E., Tetervin N., Determination of general relation for the behavior of turbulent boundary layer., NACA 1943.
[27]           Dixon S.L., Fluid mechanics, thermodynamics of turbo machiney.., 5th ed., Library Cataloguing in Publication Data, 2005.
[28]           Charles-Henri Bruneau, Emmanuel Creusé, Delphine Depeyras, Patrick Gilliéron, Iraj MortazaviCoupling active and passive techniques to control the flow past the square back Ahmed body. Computers & Fluids, Vol. 6, No.39, pp. 1875-1892, 2010.
[29]    Angelina I. Heft, Thomas Indinger and Nikolaus A. Adams Introduction of a New Realistic Generic Car Model for Aerodynamic Investigations. SAE Internationa,l Vol. 5, No.2, pp. 179-168, 2012.