【翻訳】PERRIN製WRX/STI用ガーニーフラップのCFD検証

この記事は、2015〖2016年のスバルWRX/STIにおけるPERRIN Performance製ガーニーフラップのCFD解析レポートです。BRZ編と同じく、VERUSが他社製パーツを中立的に解析した記事です。本記事は、VERUS公式ブログ「WRX/STI Gurney Flap by Perrin Performance」(2016年8月11日／Mike Villano)を、日本正規代理店RK-ONLINEが翻訳・編集したものです。

エグゼクティブサマリー

• PERRIN Performance製ガーニーフラップはリアのリフトを明確に低減。
• WRX全体のドラッグ増加は最小限。
• 総合的な空力効率は向上。

メッシング

メッシュ生成はANSYS Meshingで実施。セル品質は、ANSYSのスキューと直交品質の指標で見て、部位に応じてGood〜Excellentです。リファインメントゾーン(細分化領域)は伴流域と圧力勾配の大きい領域の捕捉に使用。六面体プリズム層は、剥離に備えてせん断層をより正確に捕捉するために使用しています。

境界条件

境界条件は計算問題を定義するもので、境界なしには何も解けません。正確な解析には適切な境界条件が必須であり、問題の物理への十分な理解が求められます。CFDは路面やサーキットの条件を模擬するものであって、再現するものではありません。シミュレーションは本質的に現実から乖離し、すべての誤差要因を定量化するのは困難です。今回の2ケースはXZ平面の対称条件を使用して解きました。メッシュ量を減らして解析を高速化するためで、ヨーをモデル化しない限り対称条件の使用は業界標準です。離散化された仮想風洞を流体領域とし、静止した車両の上を空気が流れるモデルです。回転タイヤもシミュレート可能ですが、今回はガーニー周辺の流れに焦点を当てているため使用していません。地面と風洞壁面はせん断ゼロとして境界層の成長を抑制し、ローリングロード(移動路面)相当の流れを再現しています。入口流速は45m/sです。

数値結果

PERRIN Performance製ガーニーフラップはWRXのリフトを低減し、ドラッグをわずかに増加させました。結果として総合的な空力効率は向上。リフトの低減は車両後部で発生しており、空力バランスは後方へシフトします。

CFD画像

ガーニー装着によるWRX後部の流れ場の変化を、複数の画像で紹介します。

結論

PERRIN Performance製ガーニーフラップは、2015〖2016年WRX/STIの空力性能を改善します。車両全体のリフトを低減しながらドラッグの増加はわずかで、システムとしての空力効率は向上します。注目すべきは、ガーニーフラップのような小さなパーツでさえ、車両全体の流れの構造を変えるという点です。影響はパーツの後方だけでなく前方の流れにも及びます。今回のCFD結果は、過去の風洞によるガーニー研究と同様の傾向を示しています。WRX/STIの空力性能を高めたい方には良いパーツだと結論づけられています。

原文はこちら(VERUS公式ブログ・英語)でご覧いただけます。BRZ編の翻訳記事「PERRIN製BRZ用ガーニーフラップのCFD検証」もあわせてご覧ください。

VERUS Engineering製品は、日本正規代理店RK-ONLINEで全製品お取り扱いしています。