$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

자동차 주위에 흐르는 공기의 유동 저항에 미치는 차체의 형상 연구
Study of the Shape of Car Body Affecting Flow Resistance of Air Flowing Near Car 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.15 no.8, 2014년, pp.4707 - 4712  

이현창 (강원대학교 자동차공학과) ,  조재웅 (공주대학교 기계자동차공학부)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

공기 저항으로 인하여 자동차가 연료를 많이 소모하는 경우가 있다. 본 연구에서는 승용차 차체 주위에서의 유동해석을 이용하여 공기 흐름에 대한 그 유동 저항을 분석한다. 그리고 실제 시장에서 팔리는 차로서 그 연구 모델들을 사용하였다. CFX인 유동해석을 이용하여 유동 입구평면에 들어가는 공기의 유속은 80km/h와 110km/h인 2가지 경우로서 본 연구방법으로서 자동차가 진행시 자동차 주위의 공기 유속과 차체 뒷면의 압력을 조사하였다. 연구모델의 형상은 Model 1 및 2인 두 가지로 하였다. 그리고 Case 1, 2, 3, 4인 4가지의 유동 흐름의 경우 중에서 Case 1의 경우가 차체 뒷면의 최대압력이 $1.017{\times}10^5Pa$로 가장 큰 압력을 나타내었다. 또한 Case 1의 경우에 차체주위에 흐르는 공기의 최대 속도가 43.81m/s로서 가장 큰 압력을 나타내었다. 승용차의 고속 주행 시(110km/h)가 정속 주행(80km/h)보다 큰 공기의 항력이 나타나는 것을 알 수 있고 차체의 단면적이 넓은 차가 단면적이 작은 차보다 항력이 더 크게 나타난 것을 알 수 있다. 본 해석 결과를 이용하여 공기 저항을 줄일 수 있는 자동차 차체의 형상 설계를 효율적으로 할 수 있다고 사료된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Considerable fuel in cars is consumed by air resistance. The flow resistance against the air stream was analyzed by flow analysis near the passenger car body. In this study, the models were used were cars available on the real market. Two velocities entered into inlet plane of flow were 80 km/h and ...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 따라서 실험데이터만 가지고서는 시간이 오래 걸리고 연구 결과에 대한 경향을 분석하는데 극히 비효율적인 연구방법이 된다. 따라서 본 연구에서는 유한요소해석을 이용 하여 실제의 차체와 비슷한 형상을 만들어서 유동해석을 하였다. 해석과 실험을 비교해 보면 해석이 실험을 하는 것보다 더 저렴하고 오랜 시간이 들지 않고 편리하고 효율적으로 연구 경향에 대한 해석데이터를 뽑을 수 있는 장점이 있다고 사료된다.
  • 최종적인 자동차의 형상이 갖는 항력 계수 값은 단순히 각 부분의 형상이 유동장에서 가지는 그 계수 값들 간의 단순 합으로 나타나지 않고 적용된 형상이 Car body의 후방 압력 회복에 영향을 주어 그 값을 변화시킨다. 따라서 이번 연구에서는 각각의 형상(Side mirror, Arch, And Wheel)이 적용 되면서 이들 형상에 따라서의 항력에 따른 유동 흐름의 영향의 정도를 파악하였다. (4-9) 기존연구 방법은 거의 모두 실험으로 하고서 실험데이터를 갖고서 분석한다.
  • 즉 공기의 유선이 차 후면까지 최대한 간다면 이때 단면적은 작아지고 항력 또한 작아지게 된다. 본 연구에서는 항력의 정도는 유체의 흐름에 대한 압력으로서 해석하였다.
  • 이런 이유로, 이 연구의 목적은 차체 주위로 흐르는 외부 유동을 분석·제어하여 항력을 감소시켜 연비를 향상 시키는데 있다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
자동차의 공력성능에 관한 기존의 연구에는 어떤 것들이 있는가? 이로 인해 그동안 많은 사람들은 자동차의 공력성능에 관하여 다수의 연구를 행해왔다. 몇 가지 예를 들면, Yoshioka는 승용차 후방의 유동특성에 대해서 연구하였고 Sapnaras는 풍동 실험을 통해 차량의 Undercover주위로 흐르는 유동의 압력 분호에 대해 분석하였다. Albukrek는 코너링하는 스포츠카 주위의 비정상 유동에 대해 연구하였고 Beaudoin Jean Francois는 차량의 외부에 flap을 부착하여 공력 성능의 향상을 이루어 냈다. Wassen은 Steady blowing조건에서 자동차의 공기저항 감소에 대해 연구하였고 하종수는 Pickup트럭에 rear flap을 부착하여 공기저항 감소를 이뤄냈다. (1-3) 따라서 본 연구에서는 다양한 연구들을 참고하여 자동차 형상을 4가지로 나누어(Car body, Side mirror, Arch, And Wheel) 자동차의 고속 및 정속주행(110km/h 및 80 km/h) 조건에서 각 부분이 전체 공기저항에 미치는 영향을 CFD 수치해석을 통해 분석하였다.
자동차에 작용하는 항력은 무엇에 비례하는가? 그 중에서도 항력계수는 자동차의 공력성능을 나타내는 중요한 인자중 하나로 인식 되고 있다. 이러한 자동차의 공력성능은 차체 주위로 흐르는 외부 유동에 지대한 영향을 받으며, 이 영향으로 인해 자동차에 작용하는 항력은 속도의 제곱에 비례한다는 것이 알려져 있다. 이런 이유로, 이 연구의 목적은 차체 주위로 흐르는 외부 유동을 분석·제어하여 항력을 감소 시켜 연비를 향상 시키는데 있다.
최종적인 자동차의 형상이 갖는 항력 계수 값은 무엇에 의해 나타나는가? (1-3) 따라서 본 연구에서는 다양한 연구들을 참고하여 자동차 형상을 4가지로 나누어(Car body, Side mirror, Arch, And Wheel) 자동차의 고속 및 정속주행(110km/h 및 80 km/h) 조건에서 각 부분이 전체 공기저항에 미치는 영향을 CFD 수치해석을 통해 분석하였다. 최종적인 자동차의 형상이 갖는 항력 계수 값은 단순히 각 부분의 형상이 유동 장에서 가지는 그 계수 값들 간의 단순 합으로 나타 나지 않고 적용된 형상이 Car body의 후방 압력 회복에 영향을 주어 그 값을 변화시킨다. 따라서 이번 연구에서는 각각의 형상(Side mirror, Arch, And Wheel)이 적용 되면서 이들 형상에 따라서의 항력에 따른 유동 흐름의 영향의 정도를 파악하였다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (9)

  1. J. U. Cho, K. S. Kim, D. S. Choi, S. H. Kim, S. O. Bang and C. K. Cho, "Development of plastic suspension system for automotive seat", Journal of KAIS, Vol. 12, No. 3, pp. 1091-1097, 2011. DOI: http://dx.doi.org/10.5762/KAIS.2011.12.3.1091 

  2. Lee. Chun-Kyu, Kim. Young-Choon, "A Study on the progressive die design and making of gas boiler exhaust pipe", Journal of KAIS, Vol. 14, No. 9, pp. 4111-4116, 2013. DOI: http://dx.doi.org/10.5762/KAIS.2013.14.9.4111 

  3. Song, O. S., and Kim, K. T., 2009, "A Study on the Aileron Reversal Characteristics of CAS Composite Aircraft Wings," The Korean Society For Aeronautical and Space Sciences, Vol. 37, No. 12, pp. 1192-1200. DOI: http://dx.doi.org/10.5139/JKSAS.2009.37.12.1192 

  4. Baek, S.H., Kim. W. S., Jang, C. J., and Lee.J. J.,"Mixed-ModeFatigue Characteristics of Composite/Metal Interfaces," Journal of the Korean Society for Composite Materials, Vol. 23, No. 4, 2010, pp.21-27. DOI: http://dx.doi.org/10.7234/kscm.2010.23.4.021 

  5. H. Y. Kim, J. M. Kim, J. G. Choi, K. T. Lee and D. J. Lee, "Structural Analysis for the Development of Round Recliner", Journal of the Korea Society of Automotive Engineers, Vol. 2, pp. 1361-1366, 2003. 

  6. Choi. Ji-Hyun, Kim. Jin-Ho, "Research for Effective Vibrational Rapping Performance of Multiple Electrostatic Precipitators in Series and Parallel Arrangements", Journal of KAIS, Vol. 14, No. 9, pp. 4136-4141, 2013. DOI: http://dx.doi.org/10.5762/KAIS.2013.14.9.4136 

  7. Kim. Won Beom, "Evaluation of Fatigue Strength Share Effect of the Rust Due to Corrosion at Ship Structural Plate", Journal of KAIS, Vol. 14, No. 5, pp. 2063-2068, 2013. DOI: http://dx.doi.org/10.5762/KAIS.2013.14.5.2063 

  8. Kang. Gil-Hyun, Kim. Chul-Su, "Damping Characterization of the Double-skin Aluminum Extruded Panels for Rolling Stock Carbody", Journal of KAIS, vol. 14, No. 7, pp. 3197-3202, 2013. DOI: http://dx.doi.org/10.5762/KAIS.2013.14.7.3197 

  9. Yi, B. J., Yoo, S. W. and Jin, Y. K., 2006, "Qualitative and Quantitative Risk Assessment of Aircraft System," Korea Aerospace Research Institute, Aerospace Engineering and Technology, Vol. 5, No.1, pp. 223-232. 

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

FREE

Free Access. 출판사/학술단체 등이 허락한 무료 공개 사이트를 통해 자유로운 이용이 가능한 논문

섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로