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2009년 1월 16일 금요일

요즘 공부 하고 있는 공기역학 특성^^;;ㅋㅋ

요즘 자동차에 적용되는 공력 특성에 대해서 상당히 포괄적으로 공부중입니다.
공부를 시작 한지는 약 3주 정도 되었고.
자동차 샤시,엔진 구조,자동차 설계에 대해서 공부중이지요.
일단 자동차를 전공 하거나 그런 분야를 전공할 마음은 없고,
순수하게 호기심에 출발하여 궁긍적으로 향후 새로이 셋팅하게될 차량을 위해 기본 지식을 습득중인 거랍니다.^^;;;

에어로다이나믹에 지식과 3D 흐름테스트 등을 이용해서 차고를 최대한 적게 로워링 하고
서스펜션의 스프링 레이트도 지나치게 높지 않은 상태에서

공력 특성을 십분 이용하여 하향력을 골고루 분포하여 즐거운 코너링을 할수 있는 튜닝을 한번 해보려고 삽질을.ㅎㅎㅎ
개념은 서서히 잡혀 가는데 역시 와류에 대한 이해가 상당히 힘드네요.
그래서 전세계 관련자료 참조 할만한것을 최대한 모아서 읽어보고 있답니다.

현재로서 방향은 정해졌으니 지난 몇주간의 성과는 있다고 봅니다.^^;;

다행히도 향후 제가 다시 주행하게될 중미산의 경우 아마도 전 영역대에서 효과를 볼수 있을거란 결론을 얻었으니.
너무 행복하군요.ㅎㅎ
좌측의 그림은
포뮬러 머신에 대한
3D wind tunnel  test.

보다시피 상당히
복잡하지요^^;;

헌데 잘 보다 보면
(여러 자료를 보면)

구조에 따라서 전혀
다른 결과과 나오고

형상이 같다면
기본적 으로

동일한 특성을 지님을
알게 됩니다^^;;
그림은 검색으로 찾음
출처:google.com

이러한 성능이 저 출력과 일반 세단 차량에는 거의 필요가 없으나, 달리는 차량이라면 전혀 이야기는 달라집니다.
좌측의 그림은
양산 되는 거의 모든 차량의 밑 부분 형상^^

보다시피 평탄함과는
거리가 멉니다 -_-;;;

덕분에 표면저항 마찰
(surface friction drag)
발생으로

하부 유속 속도가
저하되어 압력이
상승하게 되죠.
이는 양력 발생과
연계되어
차량의 하향력을
소거 시킵니다 ㅠㅠ;;
다운 포스를 위해
에어댐과 GT윙을
설치한 상태에서

하단 부분의 방치는 결국 효과를 반감 시킬수 밖에 없게되는 거죠(전에는 그저 막연하게 하체부분은 평탄하면 좋겠지..라고 생각만 했었던..ㅋ)
Carr 이란 사람 연구 결과에 의하면 일반 자동차 밑바닥의 항력 계수는 0.07이며 전체 항력에서 20%나 차지한다고 발표를 했죠^^;;
[항력이란 자동차의 자체의 출력으로 전진하는 힘으로 인해 공기가 반대로 대응 하는 힘이라고 생각 하시면 쉽습니다^^;]

프런트 범퍼에 카나드 날개,풀 언더 커버,리어디퓨저,루프 부분 디퓨저,GT윙으로 구성된 파츠를 적용하고
샤시를 보강하여 강성을 증대하고 약간의 로워링을 전제한 적정한 %의 감쇄력을 지닌 서스펜션을 셋팅하면
중-고속에서 충분히 멋지게 달릴수 있는 차량을 만들수 있을것 같네요^^;;;

급한것이 아니니 열심히 공부해서 더 멋진 와인딩 스펙의 차량을 만들어 보고싶습니다^^;;ㅋ


2009년 1월 14일 수요일

풍동실험[wind tunnel] 관련 사진 몇장

모든 사진은 www.google.com 이미지 검색으로 찾은 자료이고요.
업체에서 공개된 파일들이라서 따로 저작권 표시는 하지 않았습니다.

페라리 A1gp 바디의 풍동실험 모델(카본으로 제작되어 있더군요^^;

위의 은색 차량에 보면 수많은 테이핑이 되어있죠.
풍동 실험실에서 항력을 가해주면 보다시피
바람의 방향과 각도에 따라서 테입들이 흩날리게 됩니다.
스모크가 아님에도 확인하기 쉽고 신기하지요.^^

NASCAR 의 닷지 머신의 3D flow실험 데이터 보게 되면 정면에서 수평으로 오던 바람이
수직(상하)로 나뉘고 측면과 하부로 통하며
하부로 들어간 바람은 다시 휠쪽으로 흘러 외부와 하단부로 흐름을 알수있습니다.
또한 차량 하부에서의 와류도 확인이 가능하지요^^

SLR차량이며 역시 풍동실험중..
바람의 속도는 빠르지 않음(상대적으로 서행중인 자동차의 환경과 일치)으로 인해 특별한 박리 현상은 관찰되지
않습니다.
전반적으로 기체의 흐름은 순조롭지요.

층류를 나눠서 어느 부분에서 기류의 흐름이 바뀌는지 확인하는걸로 추정되는데
당연하겠지만 속도(실제상황에서는 차량의 주행속도)에 따라서 완벽히 다른 결과가 도출됩니다.

에어브레이크 가동시의 기체의 흐름이 확연히 보입니다.
어떤 원리로 차량이 급제동시에 노즈다이브(반대로 뒤쪽이 들리겠죠^^;)가 억제되고
후륜의 접지력을 일정하게 유지시키는지 알수있는..

언더 디퓨저부분에서의 흐름.
보통 언더 디퓨저가 없는 차량은 연료탱크 부터 뒷 범퍼가 저항이 되어 와류가 발생될수도 있고
하향력을 상쇄시키는 양력이 발생되어 차량의 거동성능을 흐트러트립니다.
하지만, 저런 파츠의 영향으로 차량은 좀더 안정적인 모습을 보이지요^^;
(참고로 풍동실험시에 차륜이정지된 상태에서의 결과와 사진처럼 주행상태의 결과는 틀리게 도출됩니다.)

풍동실험시에 바퀴도 같이 돌아가는게 실제 주행환경과 더 가깝고(오차를 줄여주겠죠)
바퀴도 주행시에는 공기와의 저항이 존해하니.
확실한 결과를 얻을수 있을겁니다^^;

사진은 이쯤하죠^^;;


첨부된 영상은 파가니 존다F의 풍동 실험 모습.