レーサー班機材開発班 アウターワイヤーエアロ化計画⑧

Previously on エアロ化計画
シミュレーションしたよ
レンズ型がいいよ
シリコン流したよ
計測機器作ったよ
シリコン2回目流したよ
ウレタン流したよ
型から取り出して実験
風洞を改良するよ
改良した風洞で実験するよ←今ココ


過去の記事を見たけど、みんな興味がないのか?
全然スターがつかないぞ!

計測結果
風速4.1m/s
実験値(生),実験値g/mm,シミュレーション値g/mmで記載します

  • 丸棒φ5 0.714, 2.98e-3, 1.025e-2
  • レンズ型(厚さ6.91mm) 0.567, 2.23e-3, 4.82e-3(厚さ7mm)

....というわけで、シミュレーション上だと53%減る抵抗値が、実験だと25%しか減らないことが判明

というか、全体的に実験値が低すぎる....

ここで、せっかく作った黄色いゴムの翼も実験してみた

f:id:Kimerarider:20200302233820j:plain
これね

写真を見てもらえばわかると思うけど、翼の下側に気泡がつくった凹みがたくさんあるので、これの効果を調べたい!

ちなみに翼の厚さは6.35mm(設計より0.6mm薄い...)

  • 凹みが前 0.410,1.71e-3
  • 凹みが後ろ 0.460,1.9228e-3

抵抗が減った!
しかし、この翼は薄いからそれのせいかもしれない

ならば粘土の翼にも模様をつけるべし

f:id:Kimerarider:20200317122415j:plain
こんな感じですじをつけてみる(テキトー)

翼の厚さは6.91mm

  • 凹みが前 0.322,1.35e-3
  • 凹みが後ろ 0.468,1.96e-3
  • 凹み前後 0.441,1.71e-3

おお!
凹みが前の時の抵抗の減りが著しい!

これはディンプル効果だ!
たいちのブライトンの裏にも付いているという滑らかでない表面がなぜが空気抵抗を削減するという現象だ!
ゴルフボールが有名なんで検索検索

しっかし、なぜ実験値は計算値より50%も低いのだ?
考えられる理由は2つ。

  1. プロペラの作る大きな渦がネットで吸収されていない。よって丸棒を巻き込むように風が流れているため、空気抵抗が小さい
  2. 計測装置に翼をつけると、その重さでモーメントがかかり、ベアリングに摩擦が生じる。よってその摩擦分を超えた値しか計測されない

1に関しては風洞内に整流用の区間を設けることで解決した(と考えている)

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風洞ver3 大岡山に持ってきた
また、可能であれば、送風装置をより適切なものに変更し、断面に風速のムラができないようにしたい

2に関してはロードセルと翼との間に機構を設けないことで直接計測できるのではないかと考えている。

よって、今後すべきことは、

  • 風洞の送風装置の開発
  • ロードセルと翼の直接接続

また、AutoDesk CFDが使えるようになったので、より効率よく表面形状をシミュレーションしたいな
(過去にシミュレーションした翼の一部はシミュレーションしなおしたけど、ツールの違いによる計算結果の違いは小さかった(±5%程度)

ってなわけで、また設計からスタートなんで、時間かかりそう...

⑨に続く....