Taşıt Aerodinamik Özelliklerinin Sayısal Yöntemlerle İncelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, karayolu taşıtlarına etkiyen direnç kuvvetlerine kısaca değinildikten sonra karayolu taşıtlarının aerodinamik özelliklerinin incelenmesi üzerinde durulmaktadır. Bu inceleme için deneysel ve sayısal yöntemlerden kısaca bahsedilmekte ve bu çalışmada sayısal yöntemler ile otobüs aerodinamiğinin incelenmesi üzerinde uygulamalar yapılmaktadır. Otobüs aerodinamiğinin incelenmesi amacıyla kurulacak olan sayısal modelleme yaklaşımı, ilk olarak otobüse benzer boyutlara sahip bir dikdörtgen kutu üzerinde uygulanmaktadır. Kutu etrafındaki akış 2 ve 3-boyutlu durumlar için çözümlenmekte ve çıkan sonuçlar birbirleri ile kıyaslanmaktadır. Kutu etrafındaki akışın yapısı ve kutunun aerodinamik özelliklerinin incelenmesi aşamasında elde edilen sonuçlar doğrultusunda geliştirilen sayısal modelleme yaklaşımı, daha sonra otobüs etrafındaki akışa uygulanmaktadır. Bu şekilde otobüs etrafındaki akışın yapısı ve otobüsün aerodinamik özellikleri hakkında veriler toplanmaktadır. Hesaplanan aerodinamik direnç katsayısı değeri ve akış yapısının oluşturulan sayısal model ile ağ sistemine bağımlı olduğu görülmüştür. Ayrıca taşıt geometrisi üzerinde yapılacak kısmi değişikliklerin taşıtın sahip olduğu aerodinamik direnç katsayısını önemli derecede etkilediği belirlenmiştir.

In this study after mentioning the resistance forces acting on road vehicles briefly, investigation of aerodynamic characteristics of road vehicles are examined. Experimental and numerical methods are explained for this investigation and in this study, the numerical methods are used and applied to the investigation of bus aerodynamic characteristics. The numerical simulation to analyse the bus aerodynamics is firstly applied to the flow around a rectangular brick, which has similar dimensions with the bus. The flow around the brick is analysed for 2 and 3-dimensional cases and their results are compared each other. The numerical simulation is developed from the results of investigation of the flow structure around the brick and the brick’s aerodynamic characteristics. Than, this approach is applied to analyse the flow around the bus. In this way some data is obtained for the flow structure around the bus and the bus aerodynamic characteristics. It is seen that the computed drag coefficient and the flow structure depend on the computational model and the grid used. Moreover it is observed that the modifications are applied to the body geometry affects the drag coefficient of the vehicle considerably.