Nghiên cứu tính toán lực khí động tác động xe du lịch trong điều kiện gió ngang

Bài viết trình bày phương pháp tính toán các hệ số lực, mô-men khí động tác động lên vỏ xe du lịch trong trường hợp gió ngang có các góc nghiêng từ 0 độ đến 45 độ .
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu tính toán lực khí động tác động xe du lịch trong điều kiện gió ngang LIÊN NGÀNH CƠ KHÍ - ĐỘNG LỰC Nghiên cứu tính toán lực khí động tác động xe du lịch trong điều kiện gió ngang Study on computation of aerodynamic force acting on sedan in crosswind conditions Đỗ Tiến Quyết Email: gvsd87@gmail.com Trường Đại học Sao Đỏ Ngày nhận bài: 01/7/2020 Ngày nhận bài sửa sau phản biện: 28/9/2020 Ngày chấp nhận đăng: 30/9/2020Tóm tắtXe du lịch là phương tiện giao thông đường bộ được sử dụng rộng rãi ở Việt Nam. Khi xe chuyển độngtrong điều kiện gió ngang, lực và mô - men khí động tác động lên vỏ xe du lịch tăng lên đáng kể. Lực bênvà mô - men xoay thân xe có thể ảnh hưởng đến sự ổn định chuyển động của xe du lịch. Bài báo trình bàyphương pháp tính toán các hệ số lực, mô - men khí động tác động lên vỏ xe du lịch trong trường hợp gióngang có các góc nghiêng từ 00 đến 450. Kết quả bài báo cho thấy giá trị hệ số lực bên, hệ số mô - menxoay thân xe có giá trị lớn nhất tại góc nghiêng 250.Từ khoá: Xe du lịch; lực bên; mô - men xoay thân xe; gió ngang.AbstractThe sedan is a widely used road vehicle in Vietnam. When the sedan moves in crosswind conditions, theforces and aerodynamic torques act on the body of sedan increase significantly. The side force and yawmoment can affect sedan movement stability. The paper presents the method of calculating the forcecoefficients, the torque coefficients of the sedan moves in crosswind conditions wind with different angles00 to 450. The results of the article show that the value of the side force coefficient, yaw moment coefficienthas a maximum at an angle of 250.Keywords: Sedan; side force; yaw moment; crosswind.1. GIỚI THIỆU nghiên cứu rất chuyên sâu về khí động và thường được tiến hành tại các trung tâm máy tính lớn. MôNghiên cứu khí động trên ô tô được nhiều nhà phỏng sử dụng 1 nguồn gió sẽ giảm được khôngkhoa học quan tâm nghiên cứu. Tuy nhiên, theo gian tính toán, từ đó sẽ giảm thiểu thời gian tínhnhiều kết quả nghiên cứu, các kết cấu xe con hiện toán. Vì vậy, trong bài báo này nhóm tác giả lựanay việc giảm lực cản khí động là rất khó khăn, và chọn sử dụng phần mềm Ansys Fluent trong tínhphải đầu tư rất nhiều thời gian cho việc mô phỏng toán mô hình 1 nguồn gió. Mục tiêu của bài báo làcũng như thí nghiệm thực tế. Khi vận tốc của xe xác định các hệ số lực, mô - men khí động tại vậnô tô ngày một được tăng cao thì nghiên cứu về sự tốc 20 m/s với các góc nghiêng khác nhau 00:50:450.ổn định chuyển động (do lực ngang và mô - menxoay thân xe) ngày càng trở nên cấp thiết [1].Để xác định các lực, mô - men khí động tác dụnglên vỏ xe du lịch trong điều kiện gió ngang các nhànghiên cứu thường sử dụng 2 phương pháp: môphỏng lý thuyết bằng phần mềm chuyên dụng vàthí nghiệm trong các ống khí động. Trong điều kiệngió ngang khi mô phỏng lý thuyết các nhà nghiêncứu có 2 lựa chọn: Mô phỏng sử dụng 1 nguồn gió(1 inlet) hoặc 2 nguồn gió (2 inlet). Mô phỏng sửdụng 2 nguồn gió thường được sử dụng trong cácNgười phản biện: 1. PGS. TS. Nguyễn Trọng Hoan Hình 1. Mô hình nghiên cứu ổn định gió ngang 2. TS. Nguyễn Đình Cương sử dụng 1 nguồn gió [2] Tạp chí Nghiên cứu khoa học, Trường Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190, Số 3 (70) 2020 37 NGHIÊN CỨU KHOA HỌCĐể thực hiện các tính toán bằng phần mềm Fluent Để đảm bảo độ chính xác và giảm khối lượng tínhcần thực hiện các bước sau: Tiền xử lý; xây dựng toán thì vùng không gian mô phỏng được chiamô hình 3D, chia lưới, thiết lập thuật giải; hậu xử thành 3 vùng khác nhau, càng gần vỏ xe thì kíchlý; xuất kết quả. thước điểm lưới càng nhỏ. Vận tốc dòng khí tại bề mặt vỏ xe được coi bằng 0, vì vậy vùng không gian2. TIỀN XỬ LÝ gần sát vỏ xe được chia thành các lớp. Kiểu lưới2.1. Mô hình 3D được sử dụng là Tet 4 và Wed 6. Kết quả chia lướiTrong bài báo này nhóm tác giả sử dụng xe Toyota của mô hình được minh họa trên hình 4.Altis 2017 là xe tham khảo. Xe Toy ...