Merhaba ben Kapil Gaitonde, hızını arttırmaya çalışan ve bunun için saf kas gücünden ziyade akıllıca birçok taktik gerektiğine inanan amatör bir bisikletçiyim. Bir süre önce, bisiklet tasarlarken simülasyonun hız üzerinde büyük etkisi olduğunu keşfettim. Bu durumun sadece büyük cisimlerde önemli bir etkisinin olacağını, ufak bir bisiklet için çok da büyük bir etki oluşturmayacağını düşündüm ancak tam tersine bunun benim hızım üzerinde de bir fark oluşturduğunu fark ettim.
Bir analizci olarak bunu kendim kontrol etmek istedim. Bu yüzden Hesaplamalı Akışkanlar Mekaniği analiz aracı olan SOLIDWORKS Flow Simulation’u kullanmaya başladım. Flow Simulation bana bir bisikletçinin maruz kaldığı rüzgar yükünü anlamamda ve maruz kalınan kuvvetin şiddetini ölçmemde yardımcı olmakla kalmayıp birden fazla bisikletçinin oluşturduğu draft etkisini görmemi de sağladı.
Manken çizimi ile zaman harcamamak için işe uygun bir bisiklet CAD datası arayarak başladım ve aşağıda resmini paylaştığım çizimi buldum.
Çizimi SOLIDWORKS Flow Simulation’a atarak Wizard ile işlemlerime başladım. Tüm adımları takip ederek “External Flow Analysis” haricince Wizard’ daki değerleri varsayılan olarak seçtim. Akışkanımı “hava” ve hızım “30 mil/saat” olarak belirledim. Bu durumda bisikletimi sabit olarak düşünüp üzerinden akan havaya karşı direnç oluşturduğunu varsaydım.
Bu ana etüdümü oluşturdu. Birkaç ince ayar yapmak adına tekerlekleri ve hareket eden yeri tanımlamak için duvar koşullarını aşağıdaki şekilde tanımladım. Bu özellik Flow Simulation’da “Real Wall” (gerçek duvar) olarak adlandırılıyor.
Sonunda bizi en çok ilgilendiren hedefler kısmını ve bu analizimizde bizi ilgilendiren en önemli koşul olan bisiklet sürücüsüne gelen Kuvvet’i tanımladım.
Bu aşamadan sonra analizimizi tetikleyip biraz bekledikten sonra analiz sonuçlarını almaya başlıyoruz.
Bir bisiklet için, Hız plotumuz aşağıda gözükmektedir.
Burada baktığımız en önemli değer Kuvvet ve kuvvetimiz 2.1 lbf civarındadır. İlk etapta bu değer bizim açımızdan pek mantıklı olmayabilir fakat iki bisiklet için sonuçları tekrardan analiz yapıp görelim.
İki bisiklet için sonuçlar aşağıdaki gibidir..
Drafta maruz kalan bisiklet sürücüsüne gelen kuvvetin ciddi oranda azaldığını görüyoruz. Genel olarak yüksek hızlarda, tüm cisimler drag denilen rüzgar yüküne maruz kalır. İkinci bisiklet sürücüsü draft’a başlayınca sadece kendine yardım etmekle kalmaz ön sıradaki bisikletçiye de avantaj sağlamış olur.
Sonuç olarak, draftın ne kadar faydalı olduğunu görebiliyoruz. Simülasyonlarda manken kullanarak daha doğru sonuçlara ve daha fazla detaya ulaşabiliriz. Bu tarz simülasyonların aerodinamik tasarımlar hazırlanırken de rahatlıkla kullanılabilir.
Kaynak:http://blogs.solidworks.com/’den çeviridir.
