고성능 차량의 프론트 디퓨저에 대한 매개변수 연구

Abstract

본 논문에서는 Fastback형 차량의 공력특성을 향상시키기 위하여 차량 전방 하부 부분에 프론트 디퓨저를 형상 매개변수 연구를 전산해석을 통하여 수행하였다. 차량의 Base 모델은 뮌헨공과대학교(Technical Univ-ersity of Munich)에서 공개한 자료인 DrivAer model이며, 국내에서 가장 많이 사용되고 있는 Fastback형 차량을 선택하였다. 또한 이 차량은 타이어와 차량 하부를 정밀히 구현되어 있는 형상이다. 고성능/모터스포츠 차량에 프론트 디퓨저를 설치하면 차량 전방 하부에 저압영역이 생성되고 이는 다운포스의 증가를 유발한다. 이 프론트 디퓨저를 설치함으로서 생성되는 공력특성의 변화를 보기위해 변수는 폭, 길이, 각도 총 세 가지로 수행을 하였으며, 최적점을 찾기 위한 추가수행, 매개변수연구를 수행하면서 생기는 전방 휠하우스 내의 영향을 제거하기 위한 추가수행을 하였다. 프론트 디퓨저 설계시 차량 하부 형상을 수정하게 됨에 따라 차량 내부 부품에 최대한 영향을 미치지 않는 범위라 판단되는 곳을 설정하였으며 프론트 디퓨저 부근의 국소 부분을 분할하여 비교하였고, Base 모델과 각 케이스별 비교를 통하여 프론트 디퓨저가 차량의 공력특성에 어떤 영향을 미치는지 확인하였다. 최종적으로 Base 모델보다 프론트 디퓨저를 설치한 모델의 국소부위 다운포스가 증가함을 확인하였고 최적점을 찾아 공력특성이 개선됨을 보였다.