Моделирование технических систем - 97 стр.

                            ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 10
      Исследование конструкции в системе SolidWorks FlowSimulation.
                           Внешнее течение

Цель работы:
   • формирование и совершенствование практических навыков исследования
      автотракторной техники в среде SolidWorks Flow Simulation;

                                      СПРАВКА

      Автомобиль в движении испытывает воздействие множества силовых факторов, из
которых четыре считаются основными: сопротивление воздуха, сопротивление качению,
сопротивление подъему и инерционные силы. При этом наиболее значимыми являются
первые две. Сила сопротивления качению автомобильного колеса в основном зависит от
деформации шины и дороги в зоне контакта. Но уже при скорости движения 50-60 км/ч си-
ла сопротивления воздуха превышает любую другую, а на скоростях свыше 70-100 км/ч
превосходит их все вместе взятые.

      Элементы кузова автомобиля оказывают различное влияние на процесс движения и
характер взаимодействия с окружающим воздухом.

      Передняя часть кузова. Экспериментами в аэродинамической трубе установлено, что
для лучшей аэродинамики передняя часть кузова должна быть низкой, широкой и не иметь
острых углов. В этом случае не происходит отрыва воздушного потока, что благотворно
сказывается на обтекаемости автомобиля.

       Решетка радиатора - элемент не только функциональный, но и декоративный. Радиа-
тор и двигатель должны иметь эффективный обдув. Некоторые автоконцерны изучают эр-
гономику и распределение воздушных потоков в подкапотном пространстве столь же серь-
езно, как и общую аэродинамику автомобиля.

      Наклон ветрового стекла - яркий пример компромисса обтекаемости, эргономики и
эксплуатационных качеств. Недостаточный его наклон создает излишнее сопротивление, а
чрезмерный - увеличивает запыленность и массу самого стекла, в сумерках резко падает
обзорность, требуется увеличить размеры стеклоочистителя и т.д. Переход от стекла к бо-
ковине должен осуществляться плавно, но излишняя кривизна стекла увеличивает искаже-
ние и ухудшает видимость.

       Влияние стойки ветрового стекла на аэродинамическое сопротивление сильно зави-
сит от положения и формы ветрового стекла, формы передка автомобиля. Определяя форму
стойки, учитывают необходимость защиты передних боковых стекол от попадания дожде-
вой воды и грязи, сдуваемой с ветрового стекла, поддержания приемлемого уровня внешне-
го аэродинамического шума и другие моменты.

      Крыша. Увеличение выпуклости крыши может привести к уменьшению коэффици-
ента аэродинамического сопротивления. Но значительное увеличение выпуклости может
конфликтовать с общим дизайном автомобиля. Кроме того, если увеличение выпуклости
сопровождается одновременным увеличением площади лобового сопротивления, то сила
сопротивления воздуха возрастает. Если попытаться сохранить первоначальную высоту, то
ветровое и заднее стекла должны будут внедряться в крыши, поскольку обзорность ухуд-
шаться не должна. Это приводит к удорожанию стекол, уменьшение же силы сопротивле-
ния воздуха в этом случае не столь значительно.

      Боковые поверхности. С точки зрения аэродинамики автомобиля боковые поверхно-
сти оказывают небольшое влияние на создание безвихревого потока. Стекла должны по