Lueskelin, että vuosittain käytetään miljoonia aerodynamiikan tutkimiseen.
Mikä tekee vaikeaksi, että sitä ei voi jollain softalla tutkia?
Varmasti vaatii järjettömästi laskentatehoa, mutta onhan sitä supertietokoneita josta miljoonilla saa laskutehoa.
Vai onko se vaan halvempaa käyttää tuulitunnelia vai onko softa simulaatioissa heittoja todellisuuteen verrattuna?
Kilpa autoilusta kuullut mm., että kun autosta otettiin takalasinpyyhkijä pois rata ajat huononi hieman.
Samaten myytinmurtajat kuvioi auton golfpallon pinnanmuotoiseksi ja taloudellisuus parani. Tavallaan sileän pinnan pitäisi voittaa.
Mikä tekee vaikeaksi, että sitä ei voi jollain softalla tutkia?
Varmasti vaatii järjettömästi laskentatehoa, mutta onhan sitä supertietokoneita josta miljoonilla saa laskutehoa.
Vai onko se vaan halvempaa käyttää tuulitunnelia vai onko softa simulaatioissa heittoja todellisuuteen verrattuna?
Kilpa autoilusta kuullut mm., että kun autosta otettiin takalasinpyyhkijä pois rata ajat huononi hieman.
Samaten myytinmurtajat kuvioi auton golfpallon pinnanmuotoiseksi ja taloudellisuus parani. Tavallaan sileän pinnan pitäisi voittaa.
Vastaukset 9
Vanhimmat
En tiedä, mutta täällä palstalla ainakin jaetaan maanisesti ilmaista poikkitieteellistä tutkimustietoa.
"Mikä tekee vaikeaksi, että sitä ei voi jollain softalla tutkia?"
Kyllähän sitä on softalla tutkittukin. Esim. tunnettu ja hyväksi havaittu Eppler -siipiprofiilisarja on softalla laskettu, jostain saanee edelleen sen lähdekoodinkin.
"Vai onko se vaan halvempaa käyttää tuulitunnelia vai onko softa simulaatioissa heittoja todellisuuteen verrattuna?"
Olisiko vain käytännön objektit joskus sen verta monimutkaisia että tuulitunneli on parempi. Tai ainakin softan tulokset hyvä tarkistaa tunnelissa. Esimerkiksi F1 autossa on koko lailla monenlaista osaa, joka isommissa nopeuksissa jo vaikuttaa.
"Kilpa autoilusta kuullut mm., että kun autosta otettiin takalasinpyyhkijä pois rata ajat huononi hieman."
Juu, juuri tuollaisia yllätyksiä voi sattua. Takalisin pyyhkijän mallintaminen softalla ei liene aivan yksinkertaista eikä välttämättä tule edes mieleen että sekin pitäisi ottaa malliin mukaan.
Meillä oli aikoinaan Astir purjekone.
Se lensikin siipi paskaisena paremmin ja siihen saikin sittemmin turbulentti teippiä jolla virtauksen muuttamista turbulenttiseksi avitetaan sopivassa kohtaa. Se asia että kone lentää paremmin tuli yleiseen tietoon alan piireissä vasta pari vuosikymmentä myöhemmin. Netti taisi helpottaa keskustelupalstojen kautta.
Ehkä kyseessä on myös mielikuvituksesta, kuten 1 6 mainitsee
Voidaan tehdä siipi ja kilpa-auton kori ja laskea sen aerodynamiikka suhteellisen tarkasti.
Miten takalasin pyyhkijä liittyy aerodynamiikkaan. ei mitenkään,, mutta juuri mielikuvitus tai järkeily saa päähänpistoja kokeilla noita asioita. Ei voida kokeilla kaikkia mahdollisia muotoja ja katsoa onko parempi kuin aikaisempi.
Formulassa on tullut paljon pienia virtausohjaimia etusiiven kulmiin.. ei niitä ennen ollut, oli vain suhteelliset suorat läpät päissä. Nyt taistellaan tuhannesosista noilla pikkuisilla osilla. Jos nykyinenkin etusiivenkärki rikkoontuu kukaan tuskin ohittaa kyseistä autoa sillä kierroksella, ellei koko siipi hajoa ja häviä. Erot ovat todella marginaaliset mutta tuhannseosilla ratkaistaan lähtöjärjestys. Siinä sillä on merkitystä. Luulisi että joka auto taaempana on aina hitusen hitaampi kuin edellä lähtevä.
Niin ne Naca ja Eppler profiilit, joita käytettiin lähinnä standardina olivat teoriapohjalta rakennettuja, kuten turbulenttiteipit ja mm. A. Schleicherin joihinkin malleihinsa lanseeranneen rajapintapuhalluksenkin, jotka tuulitunnelitutkimuksissa ja käytännössä todettiin sangen vaatimattomiksi verrattuna mm. DU tai HQ- profiileihin.
Tutkimuksen osuus on ollut omaa luokkaansa mallinnuksiin verrattuna. aerodynamiikan mallintaminen on jostain syystä sen verran monimutkaista että vastaavuus todellisuuteen on vaikeahko saavuttaa.
Ps.
F1 autojen aerodynamiikkaa rajoittaa säännöt enemmän kuin fysiikan rajat.
Niin siis tuo takalasinpyyhkijän poisto kuulemma pienenensi downforcea hieman ja siitä syystä rata aika laski.
Sinänsä aika jännää, että säätäkään ei pystytä kovin pitkälle ennustamaan. Tätä nyt selitetään liukulukujen tarkkuudella ja kertautuva virhe jne.
Olisko nuo softamallit vaan liian epätarkkoja?
Toisaalta joku lian mallintaminen 3d malliin lienee epäkäytännöllistä/kallista.
Olisko linkkiä tuohon turbulenttiteippiin?
Sitten vielä tällainen kysymys. Jos tuulitunnelissa on esim. 1:10 pienoismalli, niin vastaako sen tulokset täysikokoiseen?
"Jos tuulitunnelissa on esim. 1:10 pienoismalli, niin vastaako sen tulokset täysikokoiseen?"
Ei suoraan. Eri asiat skaalautuvat eri lailla. Lentokoneiden ja lennokeiden kanssa puuhanneet tuntevat varmasti Reynoldsin luvun, joka on aika olennainen asia kun jokin liikkuu vaikka ilmassa. Jotta pelattaisiin samalla Reynoldsin luvulla, pienoismallin pitää mennä kovempaa kuin täysikokoinen esikuvansa, eikä suinkaan hitaammin kuten äkinäinen luulisi.
Esimerkiksi mallilennokeiden rakentajille tuo on jonkinmoinen päänvaiva: Jos kopioi esikuvan aivan tarkkaan, pienoismalli ei lennä tai jos lentääkin, ei realistisen näköisesti. Täytyy fuskata jossakin, joka ei aivan helposti päälle päin näy, painossa, siipiprofiilissa,...
Säästäisivät vaan nekin rahat ja kysyisivät täältä Suomi24 -keskustelupalstalta, niin saisivat parhaat vastaukset meiltä kaikkien alojen erikoisasiantuntijoilta aerodynaamisiin ongelmiinsa.
Kuulin kerrottavan, että joku huippufyysikko sanoi, että kun hän kuolee, niin hänellä on Jumalalle kaksi kysymystä. Ensinnäkin: Miksi suhteellisuus (suhteellisuusteoria). Toisekseen: Miksi turbulenssi (pyörteisyys). Arveli, että Jumalalla saattaisi olla vastaus siihen ensimmäiseen kysymykseen.
Itse olen ollut ilmastointialalla ja tiedän, että pyörteisyyttä ei ainakaan nykyään pystytä täysin matemaattisesti mallintamaan ja laskemaan. Ehkä joskus...