Σχεδίαση αυτοκινήτου και μελέτη αεροδυναμικών φορτίων

Abstract

H παρούσα διπλωματική εργασία ασχολείται με την εξωτερική σχεδίαση ενός αυτοκινήτου και με την μελέτη της ροής του αέρα γύρω από αυτό, όπως και των δυνάμεων που ασκούνται πάνω σε αυτό. Ο σχεδιασμός του οχήματος αξιολογείται βάσει των τιμών των συντελεστών των αεροδυναμικών φορτίων Cd και CL όπως και με τι ροή του αέρα. Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται μια εισαγωγή στη μηχανική των ρευστών και ορίζονται όροι όπως η ροή, η ταχύτητα και το οριακό στρώμα. Οι αεροδυναμικοί αυτοί όροι είναι αναγκαίοι για να γίνουν κατανοητά, στο δεύτερο κεφάλαιο, οι δυνάμεις που ασκούνται σε ένα όχημα καθώς και το πως η ροή του αέρα διαμορφώνεται γύρω από αυτό. Στο κεφάλαιο τρία μελετιούνται γενικές γεωμετρικές φόρμες και προσεγγιστικά σχήματα αυτοκινήτων έτσι ώστε να γίνει μια αρχική εφαρμογή των θεωρητικών όρων των δύο πρώτων κεφαλαίων. Επίσης γίνεται αναφορά σε κάποια αεροδυναμικά βοηθήματα και πως αυτά χρησιμοποιούνται για την μείωση του Cd ή την αύξηση του CL. Τέλος, παρουσιάζονται παραδείγματα με ολοκληρωμένα μοντέλα αυτοκινήτων. Στο κεφάλαιο τέσσερα παρουσιάζεται όλη η διαδικασία σχεδίασης, από τα αρχικά σκίτσα σε χαρτί μέχρι την ολοκλήρωση του σχεδιασμού στο SOLIDWORKS. Σε αυτό το κεφάλαιο θα παρουσιαστούν και τα τελικά renders. Τέλος στο κεφάλαιο πέντε θα παρουσιαστεί όλη η διαδικασία προσομοίωσης και ανάλυσης στο ANSYS και στο κεφάλαιο έξι τα αποτελέσματα της προσομοίωσης.