3- 4  شرایط مرزی………………………. 19

 

 

3- 4-1  شرایط مرزی ورودی و خروجی……….. 19

 

 

3- 4-2  شرط مرزی تقارن………………… 20

 

 

3- 4-3  شرط مرزی دیوار………………… 21

 

 

فصل چهارم: روشهای حل عددی معادلات

 

4- 1  روشهای حل عددی…………………… 23

 

4- 1-1 روش حل تفکیکی………………….. 23

 

 

4- 1-2 روش حل پیوسته………………….. 23

 

4- 2 خطی سازی و روشهای آن………………. 24
4- 3 گسسته سازی……………………….. 24

 

4- 3-1 روش بالادست مرتبه اول……………. 26

 

 

4- 3-2  روش قاعده توانی……………….. 26

 

 

4- 3-3  روش بالا دست مرتبه دوم  ………… 27

 

 

4- 3-4  روش مرتبه سوم (QUICK)…………. 28

 

 

4- 3-5  مقایسه روشهای مرتبه اول و مرتبه دوم 29

 

 

4- 4 فرم خطی شده معادلات گسسته…………… 29

 

 

4- 5 زیر تخفیف………………………… 30

 

 

4-6 حل کننده تفکیکی……………………. 30

 

 

4- 6-1  گسسته سازی معادله ممنتوم……….. 30

 

 

4- 6-2  گسسته سازی معادله پیوستگی………. 30

 

 

4- 6-3  وابستگی سرعت- فشار…………….. 31

 

 

4- 7 الگوریتم سیمپل……………………. 31

 

 

4- 8 بررسی همگرایی حل………………….. 33

 

 

4- 9 نحوه تعریف باقیمانده در حل کننده تفکیکی 33

 

 

فصل پنجم: مدلسازی و تولید شبکه

 

5- 1  مقدمه…………………………… 35
5- 2  شبکه بندی……………………….. 35

 

5- 2-1 شبکه های با سازمان……………… 36

 

 

5- 2-2 شبکه های بی سازمان……………… 37

 

5- 3  انواع سلولها…………………….. 38

 

5- 3-1 شبکه بندی سطح به روش Tri-Pave…….. 39

 

 

5- 3-2 شبکه بندی حجم با استفاده از الگوریتم TGrid  40

 

5- 4  هندسه و شبکه بندی خودروی سمند……… 40

 

فصل ششم: نتایج

 

6- 1  مقدمه…………………………… 46
6- 2  ابعاد خودروی سمند، تونل باد و شرایط ورودی 47
6- 3  توزیع ضریب فشار در سطح خارجی خودرو…. 47
6- 4  توزیع فشار در حالت پنجره بسته……… 50
6- 5 توزیع فشار در حالت پنجره باز……….. 51
6- 6 توزیع سرعت  ……………………… 54
6- 7  مقایسه پسا در حالات مختلف………….. 58
6- 8  بررسی همگرایی……………………. 62
6- 9 بررسی وابستگی حل به شبکه…………… 62
6- 10 مقایسه مدلهای مختلف اغتشاش………… 63
6-11 نتیجه گیری و پیشنهاد………………. 65
 
مراجع  ………………………………… 66

 

پیوست: مجموعه توتال استیشن

 

اصول كلی فاصله یابی با دستگاههای الكترونیكی EDM))   68
فاصله یاب های الكترواپتیكی……………… 69
خطاهای فاصله یابی با دستگاههای الكترونیكی… 70
تاكئومترهای الكترونیكی…………………. 71
مجموعه های توتال استیشن………………… 72
 

 

فهرست اشكال

 

 

 عنوان                                                                                                                                                 صفحه

 

شكل 1-1   اتومبیل در شرایط محیط واقعی…….. 2
شكل 1-2   مباحث اصلی در آیرودینامیک خودرو…. 2
شكل 1-3   تأثیر باز بودن پنجره و روشن بودن کولر در  مصرف سوخت 3
شكل 1-4   میدان جریان در داخل و اطراف اتوبوس مدل شده توسط Kale……………………………………… 4
شكل 1-5   تأثیر کاهش ضریب پسا بر مصرف سوخت… 5
شكل 1-6   سمت راست:طراحی  کلمپرر و تکامل تدریجی آن، سمت چپ: برخی طراحی های اولیه اتومبیل…………………. 6
شكل 2-1   توزیع فشار بر روی سطح یک خودرو…. 12
شكل 2-2   توزیع ضریب فشار بر روی سطح یک خودرو 13
شكل 2-3   دو گردابة ایجاد شده در پشت خودرو.. 14
شكل 3-1   صفحات تقارن در یک کانال سه بعدی… 20
شكل 3-2   شرایط مرزی معین شده در دیوار…… 21
شكل 4-1   حجم كنترلی كه برای مجزا سازی معادله انتقال استفاده می­شود………………………………… 25
شكل 4-2   حجم كنترلی یك بعدی……………. 28
شكل 5-1   سلولهای دو بعدی………………. 39
شكل 5-2   المانهای سه بعدی……………… 39
شكل 5-3  مثالی از شبکه‎بندی سطح به روش Tri-pave 39
شكل 5-4   مثالی از شبکه‎بندی حجم با استفاده از الگوریتم  TGrid  40
شكل 5-5   طرح سمند در حالت دو پنجره باز….. 41
شكل 5-6  طرح سمند در حالت چهار پنجره باز…. 41
شكل 5-7   طرح داخل سمند (برش در صفحه تقارن). 42
شكل 5-8   ناحیه ورودی و خروجی تونل باد…… 42
شكل 5-9   شبکه‎بندی سطوح………………… 43
شكل 5-10   شبکه‎بندی سطوح در نمای نزدیک…… 43
شكل 5-11 شبکه‎بندی حجم از نمای جانبی……… 44
شكل 5-12  شبکه‎بندی حجم از نمای بالا………. 44
شكل 5-13  شبکه بندی حجم از نمای روبرو……. 45
شكل 5-14  نمایی از میدان حل حول اتوبوس، مدل شده توسط آقای Kale و همکاران………………………………. 45
شكل 6-1   نمودارهای توزیع ضریب فشار بر روی سطح بالایی خودرو سمند در کل عرض خودرو (a) و خط مرکزی(b)………… 48
شكل 6-2   نمودار توزیع ضریب فشار بر روی سطح بالایی خودرو پژو 405…………………………………….. 49
شكل 6-3   نمودار توزیع ضریب فشار بر روی سطح بالایی خودروپراید 49
شكل 6-4   نمودار توزیع ضریب فشار بر روی سطح بالایی خودرو فورد 49
شكل 6-5  توزیع فشار نسبی برروی بدنه خودرو سمند(pa)   50
شكل 6-6   توزیع فشار بر روی بدنه خودرو سمند در نماهای مختلف(pa)…………………………………….. 51
شكل 6-7   توزیع فشار در اطراف  خودرو سمند از نمای بالا    51
شكل 6-8   توزیع فشار نسبی در حالت دو پنجره جلو باز(pa)   52
شكل 6-9   توزیع فشار نسبی در حالت دو پنجره عقب باز(pa)   53
شكل 6-10 توزیع فشار نسبی در حالت چهار پنجره باز(pa)  54
شكل 6-11   توزیع سرعت در اطراف خودروی سمند در حالت پنجره بسته(سرعت هوا=m/s 40)…………………… 55
شكل 6-12   بردارهای سرعت در حالت چهار پنجره باز از نمای جانبی و رو به رو……………………………… 56
شكل 6-13   سرعت در دو مقطع عرضی در حالت دو پنجره جلو باز 56
شكل 6-14  سرعت در دو مقطع عرضی در حالت دو پنجره عقب باز  57
شكل 6-15  بردارهای سرعت در اتوبوس مدل شده توسط Kale. 57

 

فهرست نمودارها

 

 

 عنوان                                                                                                                 صفحه

 

 
نمودار 4-1 تغییرات در محدوده  تا….. 27
نمودار 6-1 نیروی پسا در چهار حالت موجود در سرعت m/s 40   58
نمودار 6-2 نیروی پسا در چهار حالت موجود در سرعت m/s 30   59
نمودار 6-3 نیروی پسا در چهار حالت موجود در سرعت m/s 15    59
نمودار 6-4 ضریب پسا خودرو  در حالتهای مختلف   60
نمودار 6-5 رابطه باز بودن پنجره و روشن بودن کولر با مصرف سوخت  …………………………………….. 60
نمودار 6-6 رابطه باز بودن پنجره و روشن بودن کولر با توان موتور  …………………………………….. 61
نمودار 6-7 افزایش نیروی پسا در نتیجه افزایش سرعت     61
نمودار 6-8 تاریخچه همگرایی حل…………… 62
نمودار 6-9 بررسی حل با استفاده از چندین شبکه در حالت چهار پنجره باز………………………………….. 63
نمودار 6-10 مقایسه مدلهای مختلف اغتشاش …… 64
         فصل اوّل:
               مقدمه
1-1- آیرودینامیک خودرو
آیرودینامیک علم بررسی حرکت یک جسم در هوا می­باشد و در مورد چگونگی شکل ظاهری یک جسم و تأثیرات متقابل این شکل در هنگام حرکت با سرعت بالا در فضای تشکیل شده از هوا بحث می­کند. آیرودینامیک از دیرباز و بسیار قبل از بوجود آمدن اتومبیل در شاخه مکانیک و ابتدا در مورد قطارهای بخار با سرعت بالا (بالای kmph160) مطرح شد. بسیاری از قطارهای تندرو بخار در زمان خود از فرم­بندی آیرودینامیکی برخوردار بودند و خواسته و ناخواسته مهندسین هنگام ساخت وسیله­ای نقلیه با سرعت بالا با مشکلات آیرودینامیکی مواجه می­شدند و جهت حل مسأله مجبور به ارائه راه ­حل بودند. بعدها با اختراع هواپیما آیرودینامیک به شکل جدی­تری مطرح شد و با توجه به اینکه هواپیماها نیاز به سرعت بالایی دارند مسائل آیرودینامیکی بیشتر مورد بررسی قرار گرفت که موجب پیشرفتهای بسیاری در زمینه آیرودینامیک هم شد. در مورد اتومبیل، بدلیل سرعت پایین خودروهای اوّلیه تا سالها آیرودینامیک و مسائل حاصل از آن به صورت جدی در هنگام طراحی مطرح نمی­شد. بعضاً در گونه­ای از خودروها به آیرودینامیک پرداخته می­شد که یا به صورت اجمالی و صرفاً به منظور ایجاد شکل ظاهری جذابتر بود و یا برای کاهش جزئی در مصرف سوخت و یا در مورد خودروهای مسابقه­ای با سرعت بالا بود. در هنگام طراحی خودروهای تولید انبوه و روزمره آیرودینامیک به صورت کاربردی و مؤثر تا اواسط دهۀ پنجاه مطرح نبود. بطور کلّی توسعه آیرودینامیک خودرو در چهار فاز انجام می­شود: در ابتدا یک مدل ساخته می­شود، ممکن است این مدل در اندازه کوچک یا واقعی باشد. سپس بوسیله نمونه­ای که آماده حرکت باشد ادامه می­یابد و با خودرو پیش­تولید و نمونه واقعی قبل از ورود به تولید انبوه انجام می­شود و در آخر بوسیله نمونه­هایی که از خط تولید گرفته می­شود به پایان می­رسد.  شکل 1-1 کلیه متغیرهایی که روی جریان اطراف اتومبیل و بار حرارتی اثر می­گذارند را نشان می­دهد. سرعت خودرو، باران، وزش باد، اثرات خورشید، ناهمواری­های جاده از قبیل خیسی و سنگریزه و شیب جاده از این موارد می­باشد.