Araç aerodinamiğinde rüzgar tüneli ve yol testi farklarının CFD metodu ile incelenmesi
Investigation of differences between wind tunnel and road tests using CFD method in aerodynamic of vehicle
Yazar: CANBERK İNSEL
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ AHMET OZAN ÇELİK
Eskişehir Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Hidrolik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Özellikle günümüzde üzerinde çok durulan araç aerodinamiği konusunda, aerodinamik performans testlerinin gerçek koşullara uygunsuzluğu büyük problem yaratmaktadır. Yol testlerinde yaşanan performans ölçümleri ve rüzgar tünellerinde yaşanan gerçek koşullara uygunsuzluk problemlerine tam olarak çözüm bulunamamıştır. Bu çalışmada, yaşanan problemler ve bu problemlerin sürükleme katsayısı ve kaldırma kuvveti gibi başlıca aerodinamik performans parametreleri üzerindeki etkisi incelenmiştir. Yaşanan başlıca problemlerden; araç tekerleği hareketi, yol hareketi ve hem yol hem de araç tekerleği hareketi problemleri üzerinde durulmuştur. Çalışma kapsamında gerçekleştirilen analizlerde Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) metodu kullanılmıştır. Çalışma için, Anadolu Üniversitesi ve Eskişehir Teknik Üniversitesi'ne ait akademik lisanslı ANSYS FLUENT yazılımı ve 48 mantıksal işlemciye sahip iş istasyonu kullanılmıştır.
Bu çalışmadaki tüm analizler Ahmed modeli kullanılarak gerçekleştirilmiştir. İlk olarak, fiziksel aerodinamik performans testleri yapılmış Ahmed modelinin HAD analizleri yapılmış olup, ağ yapısı bağımsızlığı ve model kurulum geçerliliği çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Sonrasında, 4 sehpası bulunan Ahmed modeli üzerinde tekerlek boşlukları ve tekerlekler oluşturulmuştur. Model geçerliliği sağlanan kurulum kullanılarak, tekerlekli Ahmed modeli üzerinde Hareketsiz Model, Tekerlek Hareketi Modeli, Yol Hareketi Modeli ve Tekerlek-Yol Hareketi Modeli hazırlanmış ve analizleri gerçekleştirilmiştir. Analiz sonuçlarından elde edilen veriler ile birlikte, farklı durum analizlerinin sonuç verilerindeki farklılıklar ve aerodinamik performans analizlerinde gerçek koşulların sağlanmasının gerekliliği değerlendirilmiştir.

Abstract:
Especially at the present time, inapplicability of aerodynamic performance tests for real conditions is a big problem in vehicle aerodynamics. Performance measurements in road tests and inaccuracy problems in wind tunnel tests have not been fully solved. In this study, problems and effects of these problems on the main aerodynamic performance parameters such as drag coefficient and lift force were investigated. Main problems; vehicle wheel motion, road motion, and both road and wheel motion problems are emphasized. Computational Fluid Dynamics (CFD) method was used in the analyzes performed within the study. Workstation with 48 logical processors and ANSYS FLUENT software which is licensed by Anadolu University and Eskisehir Technical University were used.
In this study, all analyzes were performed using Ahmed model. Firstly, CFD analysis of Ahmed model which has physical aerodynamic performance tests have been done, and then, mesh independence and model setup validation studies have been carried out. After these studies, wheel gaps and wheels were constituted on basic Ahmed model. Fixed Model, Wheel Motion Model, Road Motion Model and Wheel-Road Motion Model was prepared and analyzed using the validated model. The differences in the results data of the different situation analyzes and necessity of providing the real conditions in the aerodynamic performance tests and analyzes were evaluated.