madiАвтомобиль. Дорога. Инфраструктура. = Avtomobil'. Doroga. Infrastruktura.Avtomobil'. Doroga. Infrastruktura.2409-7217МАДИmadi-1358Research Article2.4.7. Турбомашины и поршневые двигателиОсобенности определения коэффициента аэродинамического сопротивления автомобиля и его влияния на расход топливаFeatures of determining the car aerodynamic drag coefficient and its influence on fuel consumptionСтряпунинАлександр СергеевичStryapuninAlexander S.

аспирант

postgraduate

alex.s.study@mail.ruСавастенкоЭдуард АндреевичSavastenkoEduard A.

канд. техн. наук, доц.

Candidate of Sciences (Technical), associate professor

e.d.u.a.r.d@inbox.ruФилипповВладимир РомановичFilippovVladimir R.

магистрант

undergraduate

filay.rus@gmail.comФилипповаЕвгения МаксимовнаFilippovaEvgenia M.

магистрант

undergraduate

dasistzhenia@yandex.ruХазиевБулат ИльнуровичKhazievBulat I.

магистрант

undergraduate

mr.xaziev111@mail.ruМАДИРоссияMADIRussian Federation20241406202402(40)44Copyright © Стряпунин А.С., Савастенко Э.А., Филиппов В.Р., Филиппова Е.М., Хазиев Б.И., 20242024Стряпунин А.С., Савастенко Э.А., Филиппов В.Р., Филиппова Е.М., Хазиев Б.И.Stryapunin A.S., Savastenko E.A., Filippov V.R., Filippova E.M., Khaziev B.I.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.adi-madi.ru/madi/article/view/1358

В статье рассматривается определение коэффициента аэродинамического сопротивления автомобиля с помощью CFD-моделирования и экспериментальным методом свободного выбега. Изучено влияние коэффициента Cx на расход топлива транспортного средства. Исследование проводилось на автомобиле Nissan Terrano 3. Компьютерное моделирование выполнено с использованием отечественного CFD-модуля FlowVision. Рассмотрены особенности формирования модели. Отдельное внимание уделено подбору настроек солвера и адаптации расчётной сетки на примере верификационной модели – тело Ахмеда. Представлены результаты расчёта в форме визуализации, в численных значениях и графическом виде. Получены значения сил, действующих на элементы автомобиля, и коэффициенты Cx при обтекании со скоростью 57 км/ч. Экспериментальным путём с помощью эмпирических зависимостей определён коэффициент Cx. Дано обоснование по расхождению результатов расчёта и эксперимента, связанное с допущениями в геометрии автомобиля и граничных условиях при моделировании. Установлено влияние коэффициента на мощность, затрачиваемую на аэродинамическое сопротивление. При уменьшении коэффициента Cx на 0,05, затрачиваемая мощность снижается на 12%. Также выявлено влияние данного коэффициента на расход топлива транспортного средства.

The article discusses the determination of the aerodynamic drag coefficient of a car using CFD modeling and the experimental free run method. The influence of the Cx coefficient on vehicle fuel consumption has been studied. The study was carried out on a Nissan Terrano 3. Computer modeling was performed using the domestic FlowVision CFD module. The features of the formation of the model are considered. Special attention is paid to the selection of solver settings and adaptation of the computational grid using the example of a verification model - the Ahmed body. The calculation results are presented in the form of visualization, in numerical values and graphical form. The values of the forces acting on the elements of the car and the coefficients Cx for flow around at a speed of 57 km/h were obtained. The coefficient Cx was determined experimentally using empirical dependencies. A justification is given for the discrepancy between the results of calculation and experiment related to assumptions in the geometry of the car and boundary conditions during modeling. The influence of the coefficient on the power expended on aerodynamic drag has been established. When the Cx coefficient decreases by 0,05, the consumed power is reduced by 12%. The influence of this coefficient on vehicle fuel consumption was also revealed.

коэффициент аэродинамического сопротивлениярасход топливаобтекание автомобиляCFD моделированиеaerodynamic drag coefficientfuel consumptionflow around a vehicleCFD modelingReferencesАвторское свидетельство № 1740749 A1 СССР, МПК F02M 43/00. Способ питания дизельного двигателя : № 4786404 : заявл. 23.01.1990 : опубл. 15.06.1992 / В. М. Фомин, В. А. Куцевалов, Э. Ф. Андреенко [и др.] ; заявитель УНИВЕРСИТЕТ ДРУЖБЫ НАРОДОВ ИМ.ПАТРИСА ЛУМУМБЫ. – EDN BQRCUX.Copyright certificate SU 1740749 A1, 06/15/1992. Application No. 4786404 dated January 23, 1990. Method of feeding a diesel engine / Fomin V.M., Kutsevalov V.A., Andreenko E.F., Patrahaltsev N.N., Savastenko A.A.Маpков, В. А. Системы топливоподачи дизельного двигателя, работающего на смесях дизельного топлива и рапсового масла / В. А. Маpков, С. Н. Девянин, А. А. Савастенко // Грузовик. – 2014. – № 6. – С. 10-15. – EDN SSZNYB.Markov, V.A. Fuel supply systems for a diesel engine running on mixtures of diesel fuel and rapeseed oil / V.A. Markov, S.N. Devyanin, A.A. Savastenko // Truck. 2014. – No. 6. – P. 10-15.Савастенко, Э. А. Разработка методики моделирования рабочего процесса дизеля Д-245 при конвертации его на газ при использовании программного комплекса FlowVision / Э. А. Савастенко, А. С. Стряпунин // Автомобиль. Дорога. Инфраструктура. – 2023. – № 2(36). – EDN UKMLJZ.Savastenko, E.A. Methodology development for modeling of the diesel D-245 work process when converting it to gas using the FlowVision software complex / E.A. Savastenko, A.S. Stryapunin // Automobile. Road. Infrastructure. – 2023. – No. 2 (36).Ahmed, S. R. Some Salient Features of the Time -Averaged Ground Vehicle Wake / S. R. Ahmed, G. Ramm and G. Faltin // SAE Transactions. – 1984. – Vol. 93. – No. 2: – P. 473-503. – DOI: 10.4271/840300Some Salient Features of the Time -Averaged Ground Vehicle Wake / S. R. Ahmed, G. Ramm and G. Faltin // SAE Transactions, Vol. 93, Section 2: 840222––840402 (1984), pp. 473-503.FlowVision.ru : официальный сайт. – Москва. – Обновляется в течение суток. – URL: https://flowvision.ru/ru/support-menu-header-ru/blog-ru/ahmed-body-part1 (дата обращения: 19.02.2024). – Ahmed Body во FlowVision: моделируем вместе. Часть 1.FlowVision.ru: official website. - Moscow. – Updated throughout the day. – URL: https://flowvision.ru/ru/support-menu-header-ru/blog-ru/ahmed-body-part1 (access date: 02/19/2024). – Ahmed Body in FlowVision: modeling together. Part 1.CFD analysis of the flow variation due to addition of aerodynamic devices on underbody of Renault Duster using Fluent - Ansys 14.5 / A. Parab, A. Sakarwala, B. Paste, V. Patil, A. Mangrulkar // International Journal of Engineering Research & Technology (IJERT). – 2015. – Vol. 3. – № 01. – P 1-6.CFD analysis of the flow variation due to addition of aerodynamic devices on underbody of Renault Duster using Fluent - Ansys 14.5 / A. Parab, A. Sakarwala, B. Paste, V. Patil, A. Mangrulkar // International Journal of Engineering Research & Technology (IJERT). Volume 3, Issue 01, pp. 1-6.Архирейский, А. А. Определение параметров сопротивления движению автомобиля методом выбега : Методические указания / А. А. Архирейский. – Оренбург : Оренбургский государственный университет, 2016. – 35 с. – EDN XXFQDT.Arkhireisky, A.A. Determination of resistance parameters to vehicle movement using the coasting method: guidelines /A.A. Archbishop. - Orenburg State univ. - Orenburg: OSU, 2016. – 35 p.Петрушов, В.А. Автомобили и автопоезда: Новые технологии исследования сопротивлений качений и воздуха / В.А. Петрушов. – М.: ТОРРУС ПРЕСС, 2008. – 352 с.Petrushov, V.A. Automobiles and road trains: New technologies for studying rolling and air resistance. – M.: TORRUS PRESS, 2008. – 352 p.: ill.Петрушов, В.А. Сопротивление качению автомобилей и автопоездов / В. П. Петрушов, С. А. Шуклин, В. В. Московкин. – М.: Машиностроение, 1975. – 224 с.Petrushov, V.A. Rolling resistance of cars and road trains / V. P. Petrushov, S. A. Shuklin, V. V. Moskovkin. – M.: Mashinostroenie, 1975. – 224 p.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.