research centers


Search results: Found 2

Listing 1 - 2 of 2
Sort by

Article
Effect of Rotating Cylinder on the Drag Force of A Road Truck Vehicle

Authors: Alaalddin A. Ismail --- Najdat N. Abdulla
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2011 Volume: 17 Issue: 3 Pages: 636-646
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

The effect on aerodynamic drag of a truck by controlling the boundary layer separation using a rotating cylinder on leading edge of the truck-trailer is investigated numerically. The flow was assumed to be steady, incompressible, turbulent, and two-dimensional passing over the top surface of the truck. The boundary condition for all the boundaries of the truck was set as well as the cylinder was treated as a moving wall with a specific rotational velocity. The developed computational algorithm is tested for the flow over a flat plate (8m) long with various free stream inlet relative velocity (U∞) which are considered the same as truck velocity and has the values (40, 60, 90, and 120) km/h. The effect of cylinder diameter (10,20,30,and 40) , rotational speed (1000-5000 r.p.m) and free stream velocity on the aerodynamic drag and pressure distribution of the flow field were investigated. The governing equations which used are the continuity, momentum, and the (K-ε) turbulence model. These equations are approximated by using a finite volume method, with staggered grid and modified SIMPLE algorithm. A computer program in FORTRAN 90 is built to perform the numerical solution.The numerical results show that, the optimum cases for inlet free stream relative velocity (U∞) values( 40,60) km/h, a significant reduction of drag coefficient equal to 80% and 77% respectively was obtained by useing a speed of rotation and diameter size equal to 5000 r.p.m and 40 cm , for (U∞) value( 90 )km/h a reduction equal to76%, and for (U∞) equal to (120) km/h a reduction equal to 60% was obtained . These optimum results lade to reduce the effect of the aerodynamic drag on the vehicle by delaying the separation zone of boundary layer and enhancing the pressure gradient of the flow field. Comparison of the results with the available previous published experimental and fluent program results was investigated.

تم بحث في التأثير على مقاومة حركة جريان الهواء على نموذج شاحنة بواسطة السيطرة على انفصال الطبقة المتاخمة عن طريق حقن الزخم (momentum injection) باستعمال اسطوانة دوارة في الحافة العليا لمقدمة مقطورة الشاحنة بحثا عدديا,افترض الجريان بأنه مستقر غير انضغاطي غير مضطرب و كذلك ثنائي البعد ,يمر فوق السطح العلوي للشاحنة. جميع الظروف المتاخمة للشاحنة تعامل على أنها جدار ثابت عدا الاسطوانة الدوارة فأنها تعامل كجدار متحرك بسرعة دورا نية معينة. النموذج العددي يتضمن الجريان على صفيحة مستوية طولها ( 8م) مع سرعة جريان داخلة متغيرة للسطح الحر (U∞) و التي تمثل سرعة الشاحنة نفسها و قيمها (40, 60, 90, 120) كلم /ساعة.العملية تضمنت تغيير السرعة الدورانية و القطر للاسطوانة الدوارة مع كل مقدار من سرعة الجريان الحر(U∞) لتوضيح تأثير الدوران على مقاومة حركة جريان الهواء و توزيع الضغط في حقل الجريان , تم استخدام القطر بأبعاد (10 , 20 , 30 , 40) سم مع سرعة دورا نية تتراوح بين (1000-5000) دورة بالدقيقة.المعادلات الرياضية الرئيسية المستخدمة هي معادلات الاستمرارية، الزخم، ومعادلة نموذج ( ε - K ) للاضطراب. تم حل المعادلات عدديا باستخدام طريقة الحجوم المحددة (Finite Volume Method) مع الشبكة المزحفة ( Staggered Grid ) باستخدام خوارزمية (Simple Algorithm) . تم بناء برنامج حاسوبي بلغة FORTRAN 90) ) لانجاز الحل العددي.النتائج العددية أظهرت بحصول انحسار مميز لمعامل مقاومة حركة جريان الهواء و يختلف باختلاف سرعة جريان السطح الحر(U∞) وكانت النسبة المئوية للانحسار للسرع (60,40) كلم/ساعة تساوي 80%, 77% بالتتابع و ذلك بأستخدام سرعة دورانية بقيمة (4000) دورة بالدقيقة و قطر بقياس (30) سم , و النسبة المئوية للانحسار للسرعة (90) كلم/ساعة تساوي %76,كذلك النسبة المئوية للانحسار للسرعة (120) كلم/ساعة تساوي %60 .هذه النتائج أدت إلى تقليل تأثير مقاومة جريان حركة الهواء عن طريق تأخير ظهور عملية انفصال الطبقة المتاخمة و تحسين انحدار الضغط في حقل الجريان.عملية مقارنة نتائج البحث مع النتائج العملية المتوفرة والنتائج التي تم الحصول عليها باستخدام برنامج (fluent)أعطت نتائج متقاربة.


Article
STUDY OF DRUG FORCE AND THE FLOW FIELD ON ROAD VEHICLES
دراسة قوى الكبح ومجال الجريان على مركبات الطريق

Author: Khalid M. Sawoud خالد مصلح سعود
Journal: DIYALA JOURNAL OF ENGINEERING SCIENCES مجلة ديالى للعلوم الهندسية ISSN: 19998716/26166909 Year: 2015 Volume: 8 Issue: 1 Pages: 83-97
Publisher: Diyala University جامعة ديالى

Loading...
Loading...
Abstract

Improving road vehicles performance needs to deep understanding the science of aerodynamics, in order to control flow field by means of active and passive control techniques. The airflow behavior when passes over the road vehicles surfaces will be changes in patterns and resulting in different pressure regions. This pressure region causes drag force and thereby increases in fuel consumption of the road vehicles. This paper include experimental study to investigate the effect of road vehicles for three most common rear end configurations design such as (square, notch and fastback) on drag force, drag coefficient and pressure distribution. The experiments were carried out an open, low speed, and three dimensional wind-tunnel, on geometrical similarity to the prototype (Audi 80 1987) in scale down (1:18) wooden models for four different velocities (11.31, 13.86, 17.89 and 22.98) m/sec. The results obtained from the wind-tunnel investigations showed that the drag force increases with the increasing of free-stream velocities. The minimum drag coefficient can be achieved with fastback configuration, comparing with the other tested models and result in approximately 16% and 48% lower than that for notch and square back configurations, respectively. These results are demonstrated by the pressure distribution curves which provide a deep understanding of the flow behavior above the tested models.

ان تحسين أداء مركبات الطريق يحتاج الى فهم عميق لعلم الايروداينمك، لغرض السيطرة على حقل جريان المائع وذلك من خلال أستخدام تقنيات خاملة أو فعالة. أن نمط جريان الهواء عند مروره فوق سطح مركبات الطريق سوف يتغير وينتج عن ذلك مناطق ضغط مختلفة الشدة. وأن هذه المناطق سينتج عنها قوى كبح وبالتالي سوف تزيد من أستهلاك الوقود لمركبات الطريق.ان هذا البحث يتناول اجراء فحوصات تجريبية لتأثير شكل النهاية الخلفية ولاكثر ثلاثة أنماط شيوعا في تصميم زاوية منحدر النهاية الخلفية (النموذج الاول الذي تكون له زاوية منحدر للنهاية الخلفية تتراوح بين 90- 50 درجة، النموذج الثاني ذات النهاية المتدرجة واما النموذج الثالث الذي تكون له زاوية منحدر للنهاية الخلفية أقل من أو تساوي 25 درجة) لمركبات الطريق على قوى ومعامل الكبح وكذلك على توزيع الضغط الأستاتيكي. أن الفحوصات التجريبية قد نفذت باستخدام نفق هوائي، ذات مدى سرع واطئة، دون الصوتية، ومن النوع المفتوح على النماذج المختبرية والمشابهة هندسيا للنموذج الأصلي (سيارة أودي-80-موديل 1987) وبنسبة تخفيض (1:18) والمصنعة من الخشب ولسرع مختلفة (13.86,11.31, 17.86 و22.98) متر لكل ثانية. أظهرت النتائج والبيانات التي تم الحصول عليها من اختبارات النفق الهوائي أن قوى الكبح تزداد مع أزدياد سرعة جريان الهواء. ان أقل معامل كبح تم الحصول عليه للطراز الثالث,(Fastback) وبمقارنته مع النماذج الاخرى أظهرت النتائج بأن له معدل معامل قوى كبح أقل بحدود 16% و48% من قوى الكبح للطراز الاول ((Notchback والثاني ((Square-back، على التوالي. أن منحنيات توزيع الضغط التي تم الحصول عليها تبرهن صحة النتائج وتساعدنا على فهم سلوك جريان الهواء حول النماذج التي تم فحصها.

Listing 1 - 2 of 2
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (2)


Language

English (2)


Year
From To Submit

2015 (1)

2011 (1)