Numerical Simulation of Wiper System Aerodynamic Behavior

Jallet, Sébastien; Devos, Sylvain; Maubray, Daniel; Sortais, Jean-Luc; Marmonier, Frédéric; Dreher, Thomas

doi:10.4271/2001-01-0036

Cited by 17 publications

(5 citation statements)

References 1 publication

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…And the maximum aerodynamic lift and drag forces acting on Wiper B are 4.25 and 8.25 N, respectively, which appear when it is rotating downward at the rotational angle of 47°and 24°, respectively. These results are greater than steady results, which are closer to the real situations and consistent with the relevant references (Harashima et al, 1997;Takada et al, 2003;Jallet et al, 2001).…”

Section: Aerodynamic Interaction Of Two Wiperssupporting

confidence: 92%

“…The aerodynamic characteristics of the components of wipers were studied, and improvements by adding spoilers and fins were proposed (Billot et al, 2001;Harashima et al, 1997;Takada et al, 2003). Recently, the changes in aerodynamic lift of a windshield wiper with the variation of its shape and rotation angle were studied (Jallet et al, 2001;Hur et al, 2011;Ha et al, 2013;Zhang, 2010;Lin et al, 2005). Gaylard et al (2006) studied the features of the flow field around the windshield wipers at various rotational angles and analyzed the effects of the wiper shape on the local flow.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Research on transient aerodynamic characteristics of windshield wipers of vehicles

Chen

Gu²,

Jiang

2019

HFF

View full text Add to dashboard Cite

Purpose The main purpose of this paper is to gain a better understanding of the transient aerodynamic characteristics of moving windshield wipers. In addition, this paper also strives to illustrate and clarify how the wiper motion impacts the airflow structure; the aerodynamic interaction of two wipers is also discussed. Design/methodology/approach A standard vehicle model proposed by the Motor Industry Research Association and a pair of simplified bone wipers are introduced, and a dynamic mesh technique and user-defined functions are used to achieve the wiper motion. Finite volume methods and large eddy simulation (LES) are used to simulate the transient airflow field. The simulation results are validated through the wind tunnel test. Findings The results obtained from the study are presented graphically, and pressure, velocity distributions, airflow structures, aerodynamic drag and lift force are shown. Significant influences of wiper motion on airflow structures are achieved. The maximum value of aerodynamic lift and drag force exists when wipers are rotating and there is a certain change rule. The aerodynamic lift and drag force when wipers are rotating downward is greater than when wipers are rotating upward, and the force when rotating upward is greater than that when steady. The aerodynamic lift and drag forces of the driver-side wiper is greater than those of the passenger-side wiper. Originality/value The LES method in combination with dynamic mesh technique to study the transient aerodynamic characteristics of windshield wipers is relatively new.

show abstract

Section: Aerodynamic Interaction Of Two Wiperssupporting

confidence: 92%

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Research on transient aerodynamic characteristics of windshield wipers of vehicles

Chen

Gu²,

Jiang

2019

HFF

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Так, робота [8] присвячена проектуванню та впровадженню адаптивного автоматичного склоочисника, чутливого до дощу, що належить до наукової новизни. У роботі [9] пропонується система склоочисників повітряним струменем, яка складається з високошвидкісного випускного отвору для повітря, встановленого на краю лобового скла, через який над вітровим склом випускається високошвидкісна маса повітря, яка називається повітряним пучком. Досить цікавою представляється публікація [10], де авторами наведено ретроспективний огляд, зосереджений на розробці дизайну склоочисників і омивачів автомобіля з 1939 по 2021 рік.…”

Section: вступunclassified

Моделювання Поведінки Склоочисника Під Час Контакту З Криволінійною Поверхнею, Фактори Впливу На Безпеку Водіння

ГОЛЕНКО,

ВОЙЧИШИН,

СВІДЕРСЬКИЙ

et al. 2023

Automash

View full text Add to dashboard Cite

Як відомо, склоочисник (також називають «двірником») являється пристроєм, що використовується для видалення крапель дощу (вологи) та бруду з вітрового скла транспортного засобу. Усі транспортні засоби (включно з потягами та літаками) оснащені склоочисниками, що відповідають нормативним вимогам. Одним з ключових параметрів оцінки якості очищення поверхні скла виступає механічний тиск – його величина та характер розподілу по поверхні. У цій статті проводяться експерименти для демонстрації неоднорідності цього параметру при контакті склоочисника з криволінійною поверхнею скла. Зазначена неоднорідність посилюється рухомістю ланок механізму склоочисника та внутрішніми деформаціями його гумової щітки. Величина тиску залежить від таких факторів, як: притискне зусилля склоочисника; конфігурація гумової щітки (площа контактної поверхні, яка визначається профілем гумового леза), матеріалом виготовлення (еластичністю) щітки; конструкцією каркасу самого склоочисника, тощо. В рамках даної роботи буде змодельовано методом кінцевих елементів (МКЕ) поведінку склоочисника разом з гумовою щіткою під час контакту з криволінійною поверхнею скла в умовах змінного навантаження. Для теоретичного розуміння процесів деформацій авторами додатково будуть розглянуті різні математичні моделі, спрямовані на імітацію натурної поведінки склоочисника в реальних умовах експлуатації. В процесі досліджень даних математичних моделей буде проведено порівняння їх підходів щодо врахування реальних фізичних процесів навантаження та пружних деформацій складових склоочисника включно з енергіями зсуву шарів, тощо. На базі отриманих результатів буде сформовано висновки щодо порівнянності математичних моделей з МКЕ-моделями та визначено практичну ефективність застосування обох підходів аналізу поведінки склоочисників. Ключові слова: склоочисники, вітрове скло, розподілений тиск, питоме навантаження, напруження, пластичні деформації, еластичність, математичні моделі, Ansys Transient Structural.

show abstract

“…Later they validated their numerical results by experiments. Billot et al [4] continued the former study in [3] and investigated a new type flat wiper blade on a car geometry which was positioned in the mid-wipe position. For a speed of 160 km/h they calculated 9.8 N lift force for the conventional type wiper blade without a spoiler and 7.4 N lift force for the wiper blade with the spoiler.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…They concluded that with the increase of the angle of incidence, lift forces acting on the wiper blade can be reduced and after some point even pressing forces can be achieved. Jallet et al [3] did both experimental and numerical studies about windshield wiper blades. They used a horizontal flat surface in their study.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Improving aerodynamic performance for a reliable wiper system

Çadırcı¹,

Ak²,

Selenbas³

et al. 2017

International Journal of Automotive Engineering and Technologies

View full text Add to dashboard Cite

In this study, it is aimed to simulate aerodynamic forces acting on the windshield wiper system on a simplified geometry at different blade angles. Numerical simulations reveal that at critical blade angles, undesired lift forces can reach their peak values. The blade-spoiler geometry is modified in a manner to alter aerodynamic lift and drag coefficients. On a simplified front windshield it is shown that at a blade angle of 40  , lift forces can be converted to pressing forces by implementing suggested modifications. Furthermore 2 vortex identification is used to understand the formation of vortex structures at different blade angles. On the other hand, soiling tests are performed both on original and modified wiper geometries and their performances are compared.

show abstract

Numerical Simulation of Wiper System Aerodynamic Behavior

Cited by 17 publications

References 1 publication

Research on transient aerodynamic characteristics of windshield wipers of vehicles

Research on transient aerodynamic characteristics of windshield wipers of vehicles

Моделювання Поведінки Склоочисника Під Час Контакту З Криволінійною Поверхнею, Фактори Впливу На Безпеку Водіння

Improving aerodynamic performance for a reliable wiper system

Contact Info

Product

Resources

About