Criterii de Similitudine

Dupa cum am prezentat anterior, tunelele aerodinamice, ca instrumente de simulare a conditiilor de interactiune dintre atmosfera si structurile aeromecanice, pot induce o serie de erori in procesul de evaluare aerodinamica. Principalele inconveniente sunt legate de:

- costurile foarte mari ale tunelelor aerodinamice si ale echipamentelor utilizate pentru testarea modelelor in marime naturala;

- obtinerea unor rezultate viciate de interferentele dintre modelul studiat si tunelul aerodinamic;

Cele doua mentionate anterior sunt interdependente si incercarea de reducere a uneia dintre ele are ca efect cresterea celeilalte. Astfel, pentru diminuarea interferentelor dintre peretii camerei de testare si model (in cazul tunelelor cu sectiune inchisa) sunt necesare tunele de mari dimensiuni, cu costuri de realizare si consumuri energetice ridicate. Utilizarea unor suflerii mai mici are ca rezultat marirea interferentelor suflerie - model testat (la aceleasi dimensiuni ale automobilului), cu consecinte negative asupra rezultatelor obtinute. In cazul tunelelor cu sectiune de testare deschisa rezultatele sunt influentate, pe de o parte, de efectul de confuzor (la iesirea din confuzor are loc o destindere a aerului circulat prin suflerie), iar pe de alta parte, interferentei dintre modelul testat si colectorul (difuzorul) sufleriei. In acest caz, pozitia masinii in zona de testare devine importanta pentru obtinerea unor rezultate cat mai precise.

2? INFLUENTA RAPORTULUI DE BLOCARE

Pentru a caracteriza dimensiunile tunelului in raport cu cele ale modelelor incercate se defineste raportul de infundare (sau raportul de blocare) al sectiunii de testare, ca raport procentual intre aria proiectiei automobilului pe planul transversal al sectiunii de testare si aria sectiunii de testare:

[%]

(1)

unde:

- aria proiectiei automobilului pe planul transversal al sectiunii de testare;

- aria sectiunii de testare (aria sectiunii de iesire din confuzor).

In cazul evaluarii aerodinamice a automobilelor, valorile acestui raport pot fi relativ mari in raport cu cele intalnite la testarea structurilor de aviatie, in unele cazuri efectuandu-se incercari pentru rapoarte de peste 10%. Valorile raportului de blocare cresc si mai mult in cazul testelor termice (la radiatoare de exemplu). In mod obisnuit, conform practicii din aviatie, o valoare adecvata pentru raportul de blocare este de 5%. Astfel, pentru un automobil obisnuit, un calcul simplu conduce la valori ale sectiunii de testare de peste 40 m2. Doar cateva firme constructoare de masini au reusit sa-si construiasca recent suflerii cu sectiuni de testare mai mari de 25 m2, dintre care mentionam FIAT (30 m2), DB (32.64 m2)si VW (37.5 m2).

Modul in care raportul de blocare influenteaza variatia coeficientului de rezistenta la inaintare, , obtinut in urma testelor din tunelele obisnuite din punct de vedere al dimensiunilor, raportat la coeficientul de rezistenta de referinta, , determinat in tunele mari, precum cele mentionate anterior. este prezentat in figura 1, unde:

(a) - teste efectuate in suflerii cu camera de experienta inchisa;

(b) - teste efectuate pe corpuri profilate aerodinamic in tunele cu camera de experienta deschisa;

(c) - teste efectuate pe corpuri neprofilate aerodinamic in tunele cu sectiune de lucru deschisa

Dupa cum observa, rezultate mai bune se obtin in tunelele cu camere de testare deschise. Corectiile ce trebuie aduse valorii presiunii dinamice de referinta (din camera de experiente) pentru blocaje mai mari de 5%, conform SAE J2071 JUN94 sunt prezentate in figura 2; reprezinta un coeficient caracteristic modelului studiat, variatia acestuia fiind prezentata in figura 3 pentru diferite tipuri de corpuri.