차량 공기소음 저감을 위한 공기역학 시뮬레이션

전문가 제언

○ 차량의 연비나 쾌적성 그리고 차체의 심미감 면에서 공기역학에 의해 저항을 최소화시키는 최적설계가 도입 활용되고 있다.

○ 공기저항은 전면 투영면적과 주행속도에 제곱으로 증가하므로, 고속일수록 엔진 출력보다 공기저항 감소가 효과적이며, 고속주행 시 백미러, 윈도우 필러, 휠 하우스, 몰딩부 등에서 고주파의 소음을 발생시키고 있어서 쾌적성에 크게 영향을 주고 있다.

○ 이외에도 도로소음은 거친 포장도로 면에서 주행 시 저주파 진동소음이 발생하므로 랜덤 주파수에 의해 타이어가 가진되어 차체로 전달됨으로써 실내 공기 진동으로 소음을 유발시킨다.

○ 최적설계 시에 디자이너는 공기역학을 활용하는데 같은 저항계수라 하여도 형상에 따라 결과가 달라지므로, 풍동실험의 결과와 전산 시뮬레이션을 병행하여 보완 활용하게 된다.

○ 풍동실험은 실제와 같은 속도, 조건을 재현해서 주행성능을 예측하고 설계 시 예측하지 못한 공기역학적 현상을 찾아서 다시 설계에 반영시키고 수치해석 결과도 검증하게 된다.

○ CFD는 실험으로 하기 힘든 결과 예측이나 실험 전 예비분석으로 사용되며, 시뮬레이션 프로그램으로 FLUENT, STARCD, CFDACE, ADINA 등이 시판되고 있어 각 특성에 맞추어 활용되고 있다.

○ 본문에서는 공기소음에 한정시켜서 풍동실험과 전산 시뮬레이션을 조합한 프로세스를 개발해서 각각의 장점을 활용, 결과를 보여주고 있다.

○ 그동안 풍동실험과 시뮬레이션은 각각 단독 또는 보완 사용되는 것이 보통인데, 이 두 가지를 유기적으로 연결시켜 개발 프로세스로 특화시킨다면 개발 설계시간 단축에 크게 도움이 될 것으로 보여서, 신차 개발 경쟁이 화두로 된 최근 자동차업계의 경쟁력 향상에 크게 기여를 할 것으로 보인다.

저자

Takaki Nakamura

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

일반기계

연도

2006

권(호)

60(4)

잡지명

자동차기술(A085)

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

37~42

분석자

차*기

분석물

• 차량 공기소음 저감을 위한 공기역학 시뮬레이션.pdf [219,179 byte]

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