Theo như kết quả mơ phỏng dịng khí đi qua ơ tơ ở hình 3.17 đến hình 3.18 ta nhận thấy áp suất phân bổ trên bề mặt xe khơng đều phía trước xe áp suất tác dụng lên bề mặt xe là lớn nhất (184 Pa) và áp suất tác dụng lên sau đuôi xe là áp suất chân không (-855 Pa). Phân bố vận tốc xung quanh xe cũng khơng đều do đó hình thành các xốy lớn phía sau xe gây cản trở chuyển động của ơ tơ điều này ta có thể quan sát qua hình 3.18 véc tơ vận tốc phía sau xe có chiều ngược với chiều chuyển động của hướng gió ban đầu.
3.7. Nghiên cứu giảm sức cản khí động của xe bằng bộ tạo xoáy
3.7.1. Bộ tạo xoáy VG
Trong nghiên cứu này, bộ tạo xốy hình thang được lựa chọn. Điểm mạnh của bộ tạo xốy VG hình thang là nó có thiết kế khá đơn giản, có 2 mặt hình thang với 2 cạnh trước sau khác nhau về độ cao dựa vào độ dày của lớp biên, và đồng thời chính 2 cạnh này sẽ tạo ra vùng có dịng chảy xốy. Dịng xốy được tạo ra ở cạnh đầu tiên (thấp hơn) sẽ truyền thêm sự qn tính cho dịng chảy phía dưới lớp biên một cách liên tục thậm
chí sau khi dịng xốy thứ 2 được thêm vào do cạnh thứ hai (cao hơn) tạo ra. Dịng xốy từ cạnh thứ hai được tạo ra do sự chênh lệch về chiều cao giữa 2 cạnh, do đó cả 2 dịng xốy cung cấp một cách hiệu quả một lực đè nén lên dịng chảy giúp cho dịng chảy trì hỗn việc tách thành lớp biên.
Do đó, việc bố trí các bộ tạo xốy VG thành một hàng trên xe, hướng tới dòng chảy và được đặt ở nơi tách thành lớp biên sẽ tạo ra một vùng xoáy mạnh mẽ nhằm cải thiện dịng khí ở đây. Sự gia tăng lực qn tính cho dịng chảy này có thể giúp giữ dịng khí bám vào những vùng có độ dốc cao, nơi dễ xảy ra hiện tượng tách thành lớp biên.
Hình dáng của bộ tạo xốy VG khá đơn giản, tuy nhiên kích thước của các cạnh thứ nhất và thứ hai sẽ phụ thuộc vào chiều dày lớp biên, và vị trí bố trí các VG và số lượng của chúng sẽ được mô phỏng nhiều lần để đưa ra phương án thích hợp nhất.
3.7.2. Nghiên cứu lớp biên trên mơ hình Nissan Leaf
Việc nghiên cứu lớp biên trên mơ hình Nissan Leaf, cụ thể nhằm tìm ra kích thước cho bộ tạo xốy VG và để tìm ra cách bố trí cho phù hợp. Vị trí phù hợp để bố trí bộ tạo xốy được cho là ở phía đi xe, nơi mà dịng chảy chuẩn bị có sự chia tách lớp biên, chiều cao cạnh thứ hai của bộ tạo xoáy được thiết kế nhỏ hơn hoặc bằng với chiều dày lớp biên, chính vì thế nên tồn bộ bộ tạo xốy VG sẽ được thiết kế nằm ngập trong lớp biên của mơ hình, loại thiết kế này được gọi là “ Submerged trapezoidal VG”.
Giả sử dòng chảy ta đang xét là dòng chảy trên tấm phẳng, ta sử dụng chỉ số Reynolds cục bộ để tìm ra chiều dày lớp biên ở từng vị trí xét.
Rex = 𝑈.𝑥 ѵ
Trong đó :