Bilars prestanda beror bland annat pÄ bilens yttre form, eftersom luften som strömmar runt bilen pÄverkar dess rörelse och passagerarnas komfort. Den mest uppenbara inverkan av luften Àr luftmotstÄndet. En bil som Àr utformad för att ge litet luftmotstÄnd har bÀttre brÀnsleekonomi och ger mindre utslÀpp. Strömmande luft omkring bilen ger ocksÄ upphov till andra krafter som pÄverkar körningen och kan inverka pÄ komfort och stabilitet. Med rÀtt utformning av bilar vill man ocksÄ undvika att det uppstÄr ljud i samspelet mellan luften och bilens yta och att det ansamlas smuts och vatten pÄ bilen.
Bilens form berÀknas idag till största delen med experiment i vindtunnlar. Dessa Àr fysiskt begrÀnsade med sina vÀggar som gör att uppmÀtta vÀrden kan skilja sig frÄn de pÄ vÀgen. Dessutom Àr det svÄrt att modellera den relativa rörelsen mellan bilen och vÀgen i en vindtunnel. Detta gÀller ocksÄ för hjulrotationen. Experimenten Àr kostsamma och medför att det tar lÄng tid att utveckla nya bilmodeller.
Under de senaste 20 Ären har man försökt att gÄ över frÄn experiment till datorsimuleringar, men det har visat sig att det krÀvs mycket stora datorresurser för att modellera luftströmningen runt bilar. Eftersom tillrÀckligt stora datorer inte kommer att finnas under de nÀrmaste 20-30 Ären anvÀnder man i industrin en förenklad datorteknik dÀr man modellerar ekvationer. Volvo Cars Àr idag vÀrldsledande i att anvÀnda dessa modellerade ekvationer i designarbetet. TyvÀrr har det visat sig att strömningen kring bilar Àr alldeles för komplicerad för att kunna modelleras och dessutom har man inte haft tillrÀcklig kunskap om hur sÄdan strömning ser ut för att kunna modellera den. Sinisa Krajnovic har samarbetat med Volvo Cars för att utveckla en metod för datorbrÀkning av strömningen dÀr man berÀknar de stora virvlarna och modellerar de smÄ. Med hjÀlp av den hÀr tekniken har Sinisa upptÀckt en helt ny bild av strömningen kring bilen.
– Nu kan vi Ă€ntligen se de virvlar som gör att bilen gungar, Ă€ven om det inte finns nĂ„gra sidovindar. Vi kan ocksĂ„ förstĂ„ hur den kringströmmande luften ger upphov till ljud och vi kan följa hur vatten och smuts förflyttar sig pĂ„ bilens yta. Dessutom kan vi lĂ€ra oss mer om hur man skall utforma bilen för att minska luftmotstĂ„ndet, sĂ€ger han.
Resultaten frÄn den hÀr forskningen ger formgivarna helt nya verktyg för att förbÀttra bilens prestanda och samtidigt skapa en estetiskt lockande form. Dessutom kan man anvÀnda den nyvunna kunskapen till att skapa bÀttre modeller för datorsimuleringar i industrin.
Med ökad datorprestanda kommer tekniken att anvÀndas oftare och förÀndra det sÀtt pÄ vilket man utvecklar bilens form.
– Förhoppningsvis kommer den hĂ€r forskningen att hjĂ€lpa Vovo Cars att designa sĂ€krare, brĂ€nslesnĂ„lare och bekvĂ€mare bilar, sĂ€ger Sinisa.
Forskningen presenteras i en doktorsavhandling med titeln ”Large-Eddy Simulations for Computing the Flow Around Vehicles ”, som försvaras vid en offentlig disputation pĂ„ Chalmers den 18 oktober kl 10.00 i sal HA2, HörsalsvĂ€gen 4, Göteborg.
