Виртуальный аэродинамический тоннель

Подробности

Категория: Технологии

Опубликовано 28.04.2013 23:21

Аэродинамическая труба, особенно больших размеров, которая позволяет проводить исследования аэродинамики полноразмерных макетов автомобилей, является колоссальных размеров сооружением. Вместе с исследовательской лабораторией и вспомогательными сооружениями она может занимать площадь, сопоставимую с размерами небольшого автомобильного завода, а стоимость такого объекта составляет несколько миллиардов долларов.

Крупнейшая в мире аэродинамическая труба, построенная NASA, имеет диаметр в несколько десятков метров и способна создавать воздушный поток, движущийся со скоростью до1600 км/ч. Установки, предназначенные для исследования аэродинамики автомобилей, имеют более скромные размеры, однако все равно представляют собой весьма внушительные сооружения. Любая из команд, выступающих в Формуле 1 либо других спортивных соревнованиях, нуждается в постоянной продувке прототипов своих гоночных болидов в аэродинамическом тоннеле.

Однако создание полноценной аэродинамической трубы обходится очень дорого, а продувка уменьшенных моделей не всегда дает точные результаты. Команды, не располагающие средствами для строительства собственных установок, вынуждены арендовать аэродинамическую трубу в крупных исследовательских центрах, что вызывает целый ряд неудобств и может привести к утечке ценной информации.

В наши дни на помощь приходят современные компьютерные технологии, позволяющие моделировать аэродинамические испытания в виртуальном пространстве. Специально разработанные для команд Формулы 1 компьютерные программы, например CATIA, позволяют имитировать работу настоящей аэродинамической трубы. Используя концепцию вычислительной гидродинамики, программа воссоздает в виртуальной реальности все процессы, происходящие в реальной установке, и путем сложнейших вычислений определяет воздействие виртуального воздушного потока на виртуальную модель автомобиля.

При этом на экране показаны основные потоки воздуха, которые окрашены в различные цвета, что позволяет инженерам изменять распределение воздушных потоков, направляя их на самые важные элементы модели. По результатам виртуальной продувки инженеры получают всю необходимую информацию об аэродинамических характеристиках прототипа, которая ничем не отличается от результатов исследований в реальной аэродинамической трубе. В то же время по результатам испытаний можно оперативно переработать проблемные места на виртуальной модели и сразу же отправить ее на повторную продувку, не теряя времени на изготовление реальных макетов.

В отличие от реальной аэродинамической трубы, виртуальная эмуляция дает возможность с высокой точностью регулировать направление воздушных потоков, а также вычислять распределение воздушного давления по отдельным плоскостям и определять векторы скорости ветра в самых различных точках кузова автомобиля. Таким образом, виртуальный аэродинамический тоннель позволяет не только значительно сократить расходы на проектирование автомобиля, но и получить гораздо более полную информацию о его аэродинамических характеристиках.

• < Назад
• Вперёд >