AI Summary & Key Takeaways
AI InsightThe results highlight that diffuser performance depends not only on the expansion angle but also on its interaction with lateral flow patterns developing near the underbody and wake regions.
📌 3 Key Takeaways
Abstract
The Ahmed body is one of the most widely used generic models in automotive aerodynamics. Rear underbody diffusers are known to improve aerodynamic performance by enhancing pressure recovery. However, detailed flow analysis indicates that localized low-pressure regions and lateral vortex structures can limit the effectiveness of a fixed diffuser configuration. In this study, the flow behavior of a 35° Ahmed body equipped with an optimized underbody diffuser is investigated numerically. The analysis focuses on the detailed wake topology and pressure evolution along the diffuser surface to better understand the governing flow mechanisms. Flow visualizations show that side leakage and vortex cores developing near the lateral edges intrude into the diffuser channel and disturb the intended expansion process. To address this limitation, a variable-angle diffuser configuration is proposed and parametrically evaluated. The geometry is adjusted to control the lateral vortex interaction and stabilize the underbody expansion. The variable diffuser reduces side leakage intensity and improves wake alignment. Compared to the fixed diffuser configuration, an additional drag reduction of 51 drag counts is achieved. The results highlight that diffuser performance depends not only on the expansion angle but also on its interaction with lateral flow patterns developing near the underbody and wake regions.
Özet
Ahmed gövdesi, otomotiv aerodinamiğinde en yaygın kullanılan genel taşıt modellerinden biridir. Arka alt gövde difüzörlerinin, basınç geri kazanımını artırarak aerodinamik performansı iyileştirdiği bilinmektedir. Ancak ayrıntılı akış analizleri, yerel düşük basınç bölgeleri ile yanal girdap yapılarının sabit difüzör konfigürasyonunun etkinliğini sınırlayabildiğini göstermektedir. Bu çalışmada, optimize edilmiş bir alt gövde difüzörü ile donatılmış 35° Ahmed gövdesinin akış davranışı sayısal olarak incelenmiştir. Analiz, akışı yöneten mekanizmaların daha iyi anlaşılabilmesi amacıyla ardıl bölge topolojisi ve difüzör yüzeyi boyunca basınç değişimi üzerine odaklanmaktadır. Akış görselleştirmeleri, yan sızıntı akımı ile yanal kenarlar yakınında gelişen girdap çekirdeklerinin difüzör kanalına girerek hedeflenen genişleme sürecini bozduğunu göstermektedir. Bu sınırlamayı gidermek amacıyla değişken açılı bir difüzör konfigürasyonu önerilmiş ve parametrik olarak değerlendirilmiştir. Geometri, yanal girdap etkileşimini kontrol etmek ve alt gövde genişlemesini kararlı hale getirmek üzere ayarlanmıştır. Değişken difüzör tasarımı, yan sızıntı şiddetini azaltmış ve ardıl akış hizalanmasını iyileştirmiştir. Sabit difüzör konfigürasyonuna kıyasla ilave 51 drag count düzeyinde sürükleme azalımı elde edilmiştir. Sonuçlar, difüzör performansının yalnızca genişleme açısına değil, aynı zamanda alt gövde ve ardıl bölge yakınında gelişen yanal akış yapıları ile olan etkileşimine de bağlı olduğunu ortaya koymaktadır.