Analiza nestacionarnog strujanja zraka oko 2-D generičkog oblika autobusa u horizontalnoj ravnini

završni rad

• Naslov (engleski): Analysis of unsteady airflow around a 2-D generic body representing the horizontal cross-section of a commercial vehicle
• Autor: Damjan Puljić
• Mentor: Zoran Lulić (mentor)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Fakultet strojarstva i brodogradnje; Zagreb
• Datum i država obrane: 2012-02-17, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: TEHNIČKE ZNANOSTI; Strojarstvo

Sažetak

Zadatak ovog rada je istražiti strujanje oko zadanog generičkog oblika autobusa i prikazati utjecaj različitog stupnja zaobljenja oštrih bridova na aerodinamičke koeficijente sile otpora zraka. Isto tako, cilj je analizirati poprečne sile, koje mogu djelovati na autobus prilikom udara bočnog vjetra. U skladu s tim, provedeno je dvodimenzijsko (2-D) numeričko ispitivanje generičkog oblika horizontalnog presjeka autobusa (pravokutnika) s različitim zaobljenjem vrhova. Ispitivanje je provedeno koristeći računalni program Fluent [REF: www.fluent.com]. Ispitivanje je provedeno na 2-D geometriji sa različitim zaobljenjima oštrih bridova, od geometrije bez zaobljenja r/D = 0 (pri čemu je r radijus zaobljenja, a D je širina generičkog autobusa), do geometrije sa relativno velikim zaobljenjem od r/D = 0.2. Analiza rezultata obuhvaća utjecaj zaobljenja oštrih vrhova zadanog pravokutnika, utjecaj kvalitete diskretizacije domene strujanja (finoće CFD mreže), utjecaj dvaju različitih modela turbulencije te dviju veličina vremenskog koraka u nestacionarnim simulacijama. Razmatrana je raspodjela koeficijenta tlaka i otpora zraka po površini tijela, a uspoređene su trenutne slike strujnica oko tijela. Dobiveni rezultati uspoređeni su s podacima iz literature. Analizom rezultata dobivene su osnovne smjernice kojih se treba pridržavati pri oblikovanju karoserije autobusa. Rezultati pokazuju da već malo zaobljenje bridova autobusa dovodi do značajnog smanjenja koeficijenta otpora zraka (Cd). Isto tako za zadane dimenzije autobusa i manje radijuse zaobljenja, oblikovanje prednjeg dijela ima veći utjecaj na aerodinamičke koeficijente, nego oblikovanje zadnjeg dijela. Razlog tome je što je tada pretlak na prednjoj strani presjeka veći od potlaka koji se generira na stražnjoj strani. Kod većih zaobljenja situacija se mijenja, jer koeficijent otpora zraka na prednjoj stranici poprima vrijednosti bliže nuli ili čak negativne, te vrlo malo sudjeluje u ukupnom koeficijentu otpora, pa stražnji kraj preuzima dominantan utjecaj u otporu zraka. Na kraju rada prikazane su trenutne slike strujanja, pomoću kojih su dobiveni rezultati dodatno objašnjeni.

• Ključne riječi: aerodinamika tupih tijela; autobus; aerodinamika; CFD; računalna dinamika fluida; otpor zraka
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:235:645146
• Studijski program: Naziv: Strojarstvo; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: preddiplomski; Akademski / stručni naziv: sveučilišni/a prvostupnik/ prvostupnica (baccalaureus/baccalaurea) inženjer/inženjerka strojarstva (univ. bacc. ing. mech.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Otvoreni pristup
• Datum i vrijeme pohrane: 2019-05-22 00:27:16