Aerodynamika vozu, vnit ní a vn jší proud ní (CFD)

Transkript

1 Aerodynamika vozu, vnit ní a vn jší proud ní (CFD) J. Ota Škoda Auto TF/1 Technické výpo ty a aerodynamika Š. Klepá ek, P. Polická, J. Klimeš a kol. TF/1 Tento materiál vznikl jako sou ást projektu In-TECH 2, který je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpo tem R.

2 Aerodynamika vozu, vn jší proud ní J. Ota Škoda Auto TF/1 Technické výpo ty a aerodynamika Š. Klepá ek, P. Polická a kol. TF/1 Tento materiál vznikl jako sou ást projektu In-TECH 2, který je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpo tem R.

3 Vn jší aerodynamika vozu - p ehled Cíle: bezpe nost aerodynamická stabilita, špin ní ekonomicky a ekologicky p íznivé parametry vozu aerodyn. odpor funk nost chlazení, sání, technické detaily komfort - špin ní vozu Prost edky : CFD výpo ty (predikce, optimalizace), m ení a zkoušky Základní sledované oblasti: ur ení aerodynamických koeficient odporu a vztlak na nápravách koncep ní návrhy, optimalizace základních tvar karosérie dimenzování vstupních m ížek a proud ní motorovým prostorem proud ní pod vozem, chlazení brzd optimalizace díl (sv tlomety, st ra e, spoilery, st ešní nosi e, ) simulace špin ní, tlakové zatížení díl karosérie, aerohluky

4 Vn jší aerodynamika vozu - proces Pr h vývoje vozidla: PM PR0 PR1 PR2 SOP inovace podpora DESIGNU podpora KONSTRUKCE n Design 2 Designy 1 Design Výsledný stav Stanovení a up esn ní cíl Vývoj designu a konceptu Zm ny designu díky konstrukci íprava a p edání do výroby CFD výpo ty ení, zkoušky asová osa vývoje vozidla

5 Vn jší aerodynamika vozu - nástroje Aerodynamické koeficienty c W, c AV, c AH, c N špin ní, chlazení Design Odborné útvary CFD výpo ty Vyhodnocení a výpov Návrh opat ení pro spln ní cíl

6 Vn jší aerodynamika vozu - nástroje ení 1:4 Aerodynamické koeficienty c W, c AV, c AH, c N špin ní, chlazení Design Odborné útvary CFD výpo ty Vyhodnocení a výpov Návrh opat ení pro spln ní cíl

7 Vn jší aerodynamika vozu - nástroje ení 1:4 Aerodynamické koeficienty c W, c AV, c AH, c N špin ní, chlazení Design Odborné útvary CFD výpo ty Vyhodnocení a výpov ení 1:1 Návrh opat ení pro spln ní cíl

8 Vn jší aerodynamika vozu - nástroje ení 1:4 Aerodynamické koeficienty c W, c AV, c AH, c N špin ní, chlazení Design Odborné útvary CFD výpo ty Vyhodnocení a výpov ení 1:1 Návrh opat ení pro spln ní cíl Jízdní zkoušky

9 Vn jší aerodynamika vozu CFD Design Odborné útvary Scan CAD data Objemová Sí Povrchová Sí Zm ny Úpravy Nastavení výpo tu Výpo et CFD Zpráva + Návrh opat ení Vyhodnocení íprava 3D modelu Vyhlazení, spojení dat, podvozku a karoserie Tvorba sít ve zkoumaném prostoru, prismatické vrstvy Simulace proud ní na 3D modelu Volba parametr proud ní, definice okrajových podmínek, sledování konvergence Postprocessing, vizualizace fyz. parametr

10 Vn jší aerodynamika vozu dosahování cíl + + Designový stav Zlepšení c W dle CFD Ov ení p i m ení 1:4 Ov ení p i m ení 1:1 odpor, stabilita, špin ní

11 Vn jší aerodynamika vozu motorový prostor, chlazení Dimenzování vstupních otvor Simulace proud ní - motorový prostor Optimalizace kanálu k p ídavnému chladi i Koncept 1.BS 2.BS proud ní pod vozem chlazení brzd

12 Vn jší aerodynamika vozu - špin ní Špin ní bo ního skla - déš Špin ní vozu - sníh innost stírací soustavy odpor, stabilita, špin ní

13 Vn jší aerodynamika vozu - validace VALIDACE výpo : Aerodynamické koeficienty, chlazení, špin ní ZKOUŠKA 1:4 1:1 Serie CFD Minimální etnost validací je ke statutárním výpo m k milník m s fyzickým vozem Mezi milníky není v tšinou pot eba validací, je však vhodné ov it výsledky na TT NUTNÁ VALIDACE na SÉRIOVÉM voze

14 Vn jší aerodynamika vozu - validace MILNÍK asová osa design FIX dat geom. design okraj.+po. podm. OP+PP + SOLVER z EDCH DCE CFD zkouška geom. CFD p epo et zm na met. výpo tu +test robusnosti NEok OK SKxxx další použití v projektu MILNÍK SKyyy design OP+PP + SOLVER z EDCH DCE FIX dat geom. CFD zkouška design geom. okraj.+po. podm. CFD p epo et zm na met. výpo tu +test robusnosti NEok OK Minimální etnost validací je ke statutárním výpo m k milník m s fyzickým vozem Mezi milníky není v tšinou pot eba validací, je však vhodné ov it výsledky na TT NUTNÁ VALIDACE na SÉRIOVÉM voze

15 Aerodynamika vozu, vnit ní proud ní (CFD) J. Ota Škoda Auto TF/1 Technické výpo ty a aerodynamika J. Klimeš a kol. TF/1 Tento materiál vznikl jako sou ást projektu In-TECH 2, který je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpo tem R.

16 Vnit ní aerodynamika vozu - p ehled Cíle: bezpe nost, kvalita a homologace klima-komfort pasažér efektivní sou innost systém, inovativní ešení Prost edky : CFD výpo ty (predikce, optimalizace), zkoušky Základní sledované oblasti: defrost (odmražení) defog (odmlžení, vyh ívání) klimatizování (ofukování, zchlazování) solární zatížení vyplachování, odv trávání

17 Vnit ní aerodynamika vozu - proces CFD v pr hu vývoje vozidla: asová osa vývoje vozidla PR0 PR1 PR2 SOP Inovace podpora DESIGNU podpora KONSTRUKCE Výb r vhodných inovacích CFD hodnocení návrh a výb r vhodných variant CFD výpo ty ení, zkoušky Optimalizovaný stav kontury ledu na p edním skle DEFROST 1.návrh 17.min mezistav optimalizace Finální stav 17.min asová osa vývoje vozidla

18 Režimy distribuce: Aerodynamika vozu, vnit ní a vn jší proud ní (CFD) Vnit ní aerodynamika vozu režimy distribuce OFUKOVÁNÍ symbolika + DEFROST (ST EDNÍ ofukova e vypnuty) NOHY + + DEFOG (ST EDNÍ ofukova e vypnuty) CFD model Foto interiéru

19 Vnit ní aerodynamika vozu - koncept varianta 1 varianta 2 Posouzení koncep ních zm n Umíst ní bo ních defrost Cíle bo ních defrost : - zajišt ní viditelnosti es výhledovou plochu zrcátka pro všechna nastavení ofukova Integrovány do ofukova kontury tání ledu na skle Výrazné ovlivn ní proud ním z bo ních ofukova (interakce 2 proud ) Na p ístrojové desce kontury tání ledu na skle

20 Vnit ní aerodynamika vozu defrost, defog vod základní stav optimalizovaný DEFROST Bezpe nost homologace vozidla identifikace rizikových míst 17.min kontury ledu na p edním skle DEFOG (s distribucí na nohy) Bezpe nost identifikace rizikových míst proud ní v oblasti nohou klimakomfort - vyh ívání UŽIVATELSKY NEJ AST JŠÍ REŽIM Teplotní pole v oblasti nohou idi e (pohled od motoru) volant pravá noha levá noha ez X

21 Vnit ní aerodynamika vozu - klimatizování vod základní stav optimalizovaný Klimatizování (zchlazování, ofukování) klima-komfort distribuce vzduchu sm rování ofukova vypln nost ofukova vyplachování interiéru aero-hluky minimalizace tlakových ztrát rozvážení hmotnostních tok jednotlivými ofukova i cílené zm ny charakteru proud ní Sm rování ofukova Optimalizace geometrie vypln nost ofukova PMV st ední tepelný pocit DR obt žování pr vanem

22 Vnit ní aerodynamika vozu solární zatížení interiéru vod Výpo etní STAV ení Solární zatížení interiéru Koncep ní návrhy skel pro snížení solárního zatížení (fyzikální parametry, rozm ry) Ov ení použitých materiál v interiéru vozidla Sledované parametry maximální dosažená teplota na jednotlivých dílech dlouhodobé zatížení jednotlivých díl

23 Vnit ní aerodynamika vozu - validace VALIDACE výpo : DEFROST ZKOUŠKA 7.5 Min 10.0 Min CFD 12.5 Min Minimální etnost validací je ke statutárním výpo m k milník m s fyzickým vozem Mezi milníky není v tšinou pot eba validací, je však vhodné ov it výsledky na TT NUTNÁ VALIDACE na SÉRIOVÉM voze

24 Vnit ní aerodynamika vozu - validace MILNÍK asová osa design FIX dat geom. design okraj.+po. podm. OP+PP + SOLVER z EDCH DCE CFD zkouška geom. CFD p epo et zm na met. výpo tu +test robusnosti NEok OK SKxxx další použití v projektu MILNÍK SKyyy design OP+PP + SOLVER z EDCH DCE FIX dat geom. CFD zkouška design geom. okraj.+po. podm. CFD p epo et zm na met. výpo tu +test robusnosti NEok OK Minimální etnost validací je ke statutárním výpo m k milník m s fyzickým vozem Mezi milníky není v tšinou pot eba validací, je však vhodné ov it výsledky na TT NUTNÁ VALIDACE na SÉRIOVÉM voze

25 kuji za pozornost dotazy?