Öndeki Aracın Akışına Maruz Kalan Otobüsün Üzerinde Oluşan Aerodinamik Etkinin Sayısal Olarak İncelenmesi

Abstract

In this study, the aerodynamic characteristics of buses which were convoy position were numerically investigated at different speeds when they were exposed to headwind. As the numerical attempt, the commercial FloEFD software with education version was utilized. Velocity, turbulent energy dissipation contours as well as drag coefficient (CD) graph were provided as the result of numerical simulation. As the flow visualizations, velocity and turbulent energy dissipation contours clearly pointed out that headwind caused the front part of the first bus to have higher pressure. Additionally, flow separations and vortex structures were observed at the sides of the first bus. The effects and size of these flow structures increased when bus speed increased. After a while, it was observed that the vortices induced flow separation belonging to first bus hit the second bus which was trying to overtake. In what follows, CD graph obviously indicated that the vortices induced flow separation of first bus caused the drag coefficient of the second bus to boost approximately 3% when it was trying to overtake the first bus.

Bu çalışmada, konvoy konumunda bulunan otobüslerin farklı hızlarda karşıdan esen rüzgâra maruz kaldıklarında aerodinamik özellikleri sayısal olarak incelenmiştir. Sayısal girişim olarak ticari FloEFD yazılımının eğitim versiyonu kullanılmıştır. Sayısal simülasyon sonucunda hız, türbülanslı enerji dağılım konturları ve sürükleme katsayısı (CD) grafiği elde edilmiştir. Akış görselleştirmeleri olarak, hız ve türbülanslı enerji dağılım konturları, karşıdan gelen rüzgârın ilk otobüsün ön kısmında daha yüksek basınca sahip olmasına neden olduğunu açıkça gösterdi. Ayrıca birinci otobüsün kenarlarında akış ayrılmaları ve girdap yapıları gözlemlenmiştir. Otobüs hızı arttıkça bu akış yapılarının etkileri ve boyutları artmıştır. Bir süre sonra birinci otobüse ait akış ayrımına neden olan girdapların sollamaya çalışan ikinci otobüse çarptığı görülmüştür. Akabinde, CD grafiği açıkça göstermiştir ki, birinci otobüsün girdaplar tarafından indüklenen akış ayrımı, ikinci otobüsün birinci otobüsü geçmeye çalışırken sürükleme katsayısının yaklaşık %3 artmasına neden olmuştur.