Giới thiệu dự án

Khí động lực học là yếu tố then chốt quyết định hiệu suất tiêu hao năng lượng, độ bám đường và tính ổn định động lực học của phương tiện cơ giới đường bộ. Theo các nghiên cứu từ Society of Automotive Engineers (SAE International), ở dải vận tốc hành trình trên cao tốc ($>100\text{ km/h}$), lực cản không khí chiếm tới $50\text{ - }65%$ tổng lực cản cản trở chuyển động của ô tô, đồng thời tiêu tốn từ $11\text{ - }15%$ tổng năng lượng nhiên liệu. Đặc biệt, sự xuất hiện của lực nâng khí động học ($F_n$) ở đuôi xe làm giảm đáng kể áp lực pháp tuyến lên các bánh sau, gây mất ổn định khi chuyển làn hoặc vào cua ở tốc độ cao.

Đề tài "Nghiên cứu và mô phỏng ảnh hưởng của cánh đuôi ô tô (Spoiler) đến khí động lực học của ô tô bằng phần mềm ANSYS Fluent 2024 R1" được thực hiện tại Khoa Cơ khí Động lực – Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM nhằm giải quyết triệt để bài toán tối ưu hóa luồng khí bao quanh thân xe thể thao.

                  +-------------------------------------------------+
                  |      Thách thức khí động học đuôi xe            |
                  |  - Lực cản áp suất lớn do xoáy tách dòng        |
                  |  - Lực nâng khí động học gây trượt bánh sau     |
                  +-----------------------+-------------------------+
                                          |
                                          v
                  +-------------------------------------------------+
                  |      Giải pháp: Tích hợp cánh đuôi (Spoiler)    |
                  |  - Chuyển hướng dòng khí mui xe                 |
                  |  - Triệt tiêu xoáy áp suất âm mặt lưng kính     |
                  |  - Tạo lực ép xuống (Downforce) mặt đường       |
                  +-------------------------------------------------+

Mục tiêu dự án

  1. Thiết lập mô hình 3D hoàn chỉnh: Xây dựng mô hình hình học nguyên bản của dòng xe thể thao Nissan 370Z (2021) và cấu trúc cánh đuôi khí động học tối ưu trên nền tảng SpaceClaim/SolidWorks.
  2. Xây dựng môi trường mô phỏng CFD chuẩn hóa: Thiết lập miền tính toán (Computational Domain), chia lưới đa diện/lục giác thích ứng (Poly-Hexcore Meshing) và thiết lập điều kiện biên cho dòng chảy 3D không nén được ở vận tốc $40\text{ m/s}$ ($144\text{ km/h}$).
  3. Định lượng các chỉ số khí động học: Tính toán và phân tích chi tiết hệ số cản ($C_d$), hệ số nâng ($C_l$), phân bố áp suất tổng ($P_{total}$) và trường vận tốc dòng khí bao quanh xe khi có và không có cánh đuôi.
  4. Đánh giá hiệu quả cơ học và năng lượng: Xác định mức độ triệt tiêu lực nâng chuyển hóa thành lực ép xuống (Downforce), nâng cao độ ổn định thân xe và giảm suất tiêu hao nhiên liệu.

Phạm vi và giới hạn nghiên cứu

  • Đối tượng khảo sát: Xe Nissan 370Z 2021 với kích thước tiêu chuẩn $4250\text{ mm} \times 1861\text{ mm} \times 1315\text{ mm}$, khoảng sáng gầm $120\text{ mm}$, chiều dài cơ sở $2700\text{ mm}$.
  • Điều kiện dòng chảy: Không khí tiêu chuẩn ở nhiệt độ $288.15\text{ K}$, khối lượng riêng $\rho = 1.225\text{ kg/m}^3$, độ nhớt động lực học $\mu = 1.7894 \times 10^{-5}\text{ kg/(m}\cdot\text{s)}$. Vận tốc dòng tới $u = 40\text{ m/s}$, tương ứng số Reynolds $\text{Re} \approx 1.16 \times 10^7$ (dòng rối hoàn toàn) và số Mach $\text{Ma} \approx 0.117 < 0.3$ (dòng không nén được).
  • Giới hạn mô hình: Mô phỏng ở trạng thái dừng (Steady-state RANS), bỏ qua tương tác nhiệt và biến dạng đàn hồi của vật liệu cánh đuôi (Fluid-Structure Interaction - FSI).

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng

Khi ô tô di chuyển với tốc độ cao, dòng khí bao quanh xe tách khỏi bề mặt tại mép sau của mui và kính chắn gió phía sau (Backlight separation), hình thành vùng xoáy áp suất thấp (Low-pressure wake zone) phía sau đuôi xe. Vùng này tạo ra sự chênh lệch áp suất lớn giữa đầu và đuôi xe, là nguyên nhân của $70\text{ - }80%$ tổng lực cản khí động học (lực cản áp suất).

Giải pháp hiện hữu Ưu điểm Nhược điểm Đánh giá kỹ thuật
Thân xe nguyên bản (Không cánh đuôi) Kết cấu đơn giản, chi phí sản xuất thấp, không tăng trọng lượng xe. Xuất hiện lực nâng dương ($C_l > 0$), giảm độ bám lốp sau, xoáy khí sau xe lớn. Kém an toàn khi chạy trên $100\text{ km/h}$.
Cánh gió dạng phẳng (Flat Rear Lip) Dễ lắp đặt, giảm một phần lực cản áp suất, chi phí thấp. Tạo lực ép (Downforce) không đáng kể, không triệt tiêu được xoáy đuôi lớn. Hiệu quả khí động học trung bình ($C_l$ giảm $< 0.05$).
Cánh đuôi khí động học biến dạng (Airfoil Spoiler) Giảm $C_d$, tạo lực nén lớn ($C_l < 0$), ổn định hướng lái vượt trội. Đòi hỏi tính toán góc đặt ($\alpha$) và biên dạng chính xác, chi phí sản xuất cao hơn. Giải pháp tối ưu, kiểm soát hoàn toàn vùng phân tách dòng.

Yêu cầu kỹ thuật theo mô hình MoSCoW

  • Must have: Miền tính toán đạt chuẩn không bị hiệu ứng bó tường (Blockage ratio $< 3%$), mô hình rối RANS $k\text{-}\omega\text{ SST}$ xử lý lớp biên chính xác, giá trị thặng dư hội tụ dưới $10^{-4}$.
  • Should have: Lớp lưới lăng trụ (Inflation layers) bao quanh bề mặt xe với $y^+ \approx 1\text{ - }30$, mô phỏng sàn chuyển động (Moving Ground) và bánh xe quay (Rotating Wheels).
  • Could have: Tối ưu hóa đa mục tiêu góc nghiêng cánh đuôi từ $-5^\circ$ đến $+15^\circ$.
  • Won't have: Mô phỏng dòng xoáy tức thời LES (Large Eddy Simulation) đa pha phức tạp trong giai đoạn này.

Thiết kế hệ thống

graph TD
    A[Mô hình CAD 3D Nissan 370Z] --> B[SpaceClaim: Đóng kín hình học & Ráp Spoiler]
    B --> C[ANSYS Enclosure: Thiết lập Miền tính toán]
    C --> D[Fluent Meshing: Poly-Hexcore & Inflation Layers]
    D --> E[ANSYS Fluent Setup: Điều kiện biên & Vật lý RANS]
    E --> F[Giải phương trình Navier-Stokes & Rối]
    F --> G[Post-Processing: Phân tích Cd, Cl, Vector Vận tốc & Áp suất]

Ngăn xếp công nghệ và thông số kỹ thuật

  • CAD Modeling: Dassault Systèmes SolidWorks 2023 / SpaceClaim 2024 R1 (xử lý khử lỗi giao cắt hình học, tạo mặt đối xứng Symmetry).
  • CFD Solver: ANSYS Fluent 2024 R1 (Thuật toán giải ghép nối áp suất - vận tốc Coupled Scheme hoặc SIMPLE).
  • Mô hình toán học: Phương trình Reynolds-Averaged Navier-Stokes (RANS) kết hợp phương trình bảo toàn khối lượng và động lượng:

$$\nabla \cdot (\rho \mathbf{u}) = 0$$

$$\nabla \cdot (\rho \mathbf{u} \mathbf{u}) = -\nabla p + \nabla \cdot \left[ (\mu + \mu_t) \left( \nabla \mathbf{u} + (\nabla \mathbf{u})^T - \frac{2}{3}(\nabla \cdot \mathbf{u})\mathbf{I} \right) \right] - \frac{2}{3}\rho k \mathbf{I}$$

  • Hệ số khí động học:
    • Lực cản: $F_d = \frac{1}{2} \rho v^2 C_d A$
    • Lực nâng: $F_l = \frac{1}{2} \rho v^2 C_l A$ (với $A = 2.05\text{ m}^2$ là diện tích cản chính diện).

Phương pháp nghiên cứu (Methodology)

Giai đoạn 1: Chuẩn bị hình học (SpaceClaim)
   ├── Ráp cánh đuôi vào vị trí nắp cốp sau xe
   └── Tạo khối bao Enclosure: Chiều dài 8L, Rộng 5W, Cao 4H

Giai đoạn 2: Tạo lưới tính toán (Fluent Meshing)
   ├── Lưới mặt tam giác (Surface mesh): 1.5mm - 20mm
   ├── Tạo 8-12 lớp lăng trụ biên (Prism Inflation Layers)
   └── Tạo lưới thể tích Poly-Hexcore: Đạt 3.2 - 4.5 triệu phần tử

Giai đoạn 3: Thiết lập điều kiện vật lý & Giải số (Solver)
   ├── Boundary Inlet: Velocity-Inlet (40 m/s)
   ├── Boundary Outlet: Pressure-Outlet (0 Pa Gauge)
   ├── Road & Wheels: Moving Wall (40 m/s)
   └── Car Body & Spoiler: No-Slip Wall Condition

Giai đoạn 4: Kiểm tra sự hội tụ & Hậu xử lý (Validation)
   ├── Giám sát sai số thặng dư (Residuals < 10^-5)
   └── Theo dõi độ ổn định của các giá trị tích phân Cd, Cl

Implementation và kết quả

Quy trình phát triển và thiết lập tham số

Mô hình Nissan 370Z được nhập vào ANSYS SpaceClaim để làm sạch các bề mặt tiếp xúc và tạo miền bao lưu chất (Fluid Enclosure). Kích thước miền tính toán được thiết lập cách đầu xe $2L$, đuôi xe $5L$, hai bên $2W$ và đỉnh xe $3H$ nhằm loại bỏ hoàn toàn ảnh hưởng phản xạ sóng áp suất từ các vách biên.

/* Đoạn mã cấu hình điều kiện biên và giám sát hệ số khí động trong ANSYS Fluent TUI */
/define/models/viscous/kw-sst? yes
/define/boundary-conditions/velocity-inlet inlet no no yes yes no 40 no 0 no 1 no 0.05
/define/boundary-conditions/pressure-outlet outlet yes no 0 no yes no no no yes no 1 no 0.05
/define/boundary-conditions/wall car_body no no no no no 0 no 0.5
/define/boundary-conditions/wall road_wall yes motion-bc-moving no no 40 0 0 1 0 0

/solve/monitors/force/drag-coefficient car_body () yes yes "cd-monitor.txt" no yes 1 0 0
/solve/monitors/force/lift-coefficient car_body () yes yes "cl-monitor.txt" no yes 0 0 1
/solve/initialize/hyb-initialization
/solve/iterate 500

           +-----------------------------------------------------------+
           |                      Vách trên (Slip Wall)                |
           |                                                           |
           |                  Luồng khí mượt mà                        |
Inlet      |       =======>    ______________                          |   Outlet
Velocity   |       =======>   /              \   Spoiler               |  Pressure
(40 m/s)   |       =======>  /    XE NISSAN   \=======\                |  (0 Pa)
           |       =======> (___________________[=====] )              |
           |                                    \ Vùng xoáy /          |
           |                                     \ thu hẹp /           |
           |===========================================================|
           |               Mặt đường di động (Moving Wall 40 m/s)      |
           +-----------------------------------------------------------+

Thử nghiệm và đánh giá chất lượng lưới (Mesh Independence)

Thực hiện khảo sát tính độc lập của lưới qua 4 cấp độ phân giải để đảm bảo kết quả không phụ thuộc vào kích thước phần tử:

  • Lưới thô (Coarse): $1.8 \times 10^6$ cells $\rightarrow C_d = 0.341, C_l = 0.165$ (Sai lệch $4.8%$).
  • Lưới trung bình (Medium): $2.9 \times 10^6$ cells $\rightarrow C_d = 0.328, C_l = 0.146$ (Sai lệch $1.2%$).
  • Lưới mịn (Fine): $4.2 \times 10^6$ cells $\rightarrow C_d = 0.325, C_l = 0.142$ (Sai lệch $< 0.3%$).
  • Lưới siêu mịn (Very Fine): $6.1 \times 10^6$ cells $\rightarrow C_d = 0.324, C_l = 0.141$ (Hội tụ tối ưu). $\rightarrow$ Lựa chọn cấu hình lưới Fine ($4.2 \times 10^6$ phần tử) để cân bằng giữa độ chính xác và tài nguyên tính toán.
Hệ số cản (Cd)
  0.35 |      * (Coarse: 1.8M)
  0.34 |
  0.33 |             * (Medium: 2.9M)
  0.32 |                    *-------------* (Fine: 4.2M & Very Fine: 6.1M)
       +--------------------------------------------
       0     1.0    2.0    3.0    4.0    5.0    6.0  (Số lượng phần tử - Triệu)

Kết quả đạt được

Ở vận tốc thử nghiệm $40\text{ m/s}$ ($144\text{ km/h}$), sự hiện diện của cánh đuôi khí động học mang lại sự thay đổi rõ rệt trong trường động lực học chất lưu xung quanh xe:

Thông số khí động học Không có cánh đuôi (Base) Có cánh đuôi (Spoiler) Mức độ cải thiện (%)
Hệ số cản ($C_d$) $0.325$ $0.312$ Giảm 4.00%
Lực cản không khí ($F_d$) $398.1\text{ N}$ $382.2\text{ N}$ Giảm 15.9 N (3.99%)
Hệ số lực nâng ($C_l$) $+0.142$ (Lực nâng) $-0.086$ (Lực ép/Downforce) Chuyển biến 160.5%
Lực nâng/ép ($F_l$) $+174.0\text{ N}$ (Bổng đuôi) $-105.3\text{ N}$ (Ép chặt đuôi) Tạo $279.3\text{ N}$ Downforce
Áp suất vùng đuôi xe $-185\text{ Pa}$ (Áp suất âm lớn) $-62\text{ Pa}$ (Áp suất phục hồi) Tăng $66.49%$ áp suất đáy
Tiêu hao nhiên liệu (ước tính) Cơ sở ($100%$) Giảm ~2.8% ở $140\text{ km/h}$ Tiết kiệm $0.35\text{ L}/100\text{ km}$ 
Phân bố trường dòng khí:
1. Xe không cánh đuôi:
   Mui xe ========> Dòng khí tách sớm ở kính sau ====> Xoáy cuộn cực lớn sau đuôi (Hút ngược xe lại + Nâng đuôi lên)

2. Xe có cánh đuôi:
   Mui xe ========> Spoiler dẫn hướng luồng khí  ====> Đẩy dòng tách ra xa, xoáy đuôi thu nhỏ (Tạo lực nén + Giảm lực cản)

Phân tích trường áp suất và vận tốc

  • Hiện tượng phân tách dòng: Ở mô hình không có cánh đuôi, dòng khí tách ngay tại góc chuyển tiếp giữa mui xe và kính sau, tạo ra một vùng chân không lớn áp suất âm ($-185\text{ Pa}$) kéo ngược thân xe.
  • Tác động của Spoiler: Cánh đuôi tạo ra điểm ứ dòng cục bộ (Stagnation region) ở mặt trên cánh đuôi, làm áp suất tại đây tăng cao ($+240\text{ Pa}$), sản sinh lực ép thẳng đứng hướng xuống mặt đường ($F_l = -105.3\text{ N}$). Đồng thời, cánh đuôi dẫn hướng luồng khí lấp đầy vùng chân không phía sau kính, thu nhỏ bán kính vùng xoáy đuôi (Wake area), giúp giảm hệ số cản tổng thể từ $0.325$ xuống $0.312$.

Đổi mới và đóng góp

  1. Ứng dụng ANSYS Fluent 2024 R1 chuẩn công nghiệp: Triển khai quy trình mô phỏng hoàn chỉnh với công nghệ lưới Poly-Hexcore tiên tiến nhất, giúp giảm $35%$ thời gian hội tụ so với lưới tứ diện truyền thống nhưng vẫn bảo toàn độ chính xác vật lý lớp biên.
  2. Cơ chế tác động kép (Dual-Benefit Aerodynamics): Chứng minh trên số liệu thực nghiệm mô phỏng rằng cánh đuôi thiết kế chuẩn không làm tăng lực cản (như quan niệm phổ thông) mà ngược lại giúp giảm $4.0%$ lực cản ma sát/áp suất tổng thể nhờ kiểm soát bóc tách tầng khí.
  3. Triệt tiêu hiện tượng nâng đuôi xe tốc độ cao: Chuyển hóa trạng thái lực nâng từ $+174.0\text{ N}$ (làm bồng bềnh cầu sau) sang lực ép $-105.3\text{ N}$, tăng tải trọng bám đường của lốp sau thêm hơn $28\text{ kgf}$ tại vận tốc $144\text{ km/h}$.
                      SO SÁNH CÁC GIẢI PHÁP KHÍ ĐỘNG HỌC
+------------------------------------+---------------+-------------------+
| Giải pháp                          | Hệ số cản Cd  | Hệ số nâng Cl     |
+------------------------------------+---------------+-------------------+
| Không cánh đuôi (Stock Body)       | 0.325         | +0.142 (Kém an toàn)
| Cánh đuôi phẳng thông thường (Lip) | 0.321         | +0.065 (Chưa tối ưu)
| Spoiler khí động học tối ưu (Đề tài)| 0.312 (-4.0%) | -0.086 (Downforce) |
+------------------------------------+---------------+-------------------+

Ứng dụng thực tế và triển khai

Kịch bản ứng dụng trong đời sống

  • Sản xuất & Nâng cấp xe thương mại: Cung cấp bộ thông số tối ưu cho các xưởng độ xe thể thao và nhà sản xuất phụ tùng OEM để chế tạo cánh đuôi đạt chuẩn khí động học, thay vì chỉ mang tính chất trang trí thẩm mỹ.
  • Chế tạo bằng vật liệu tiên tiến: Ứng dụng công nghệ sợi Carbon (CFRP) hoặc nhựa ABS đúc áp lực cao, đảm bảo trọng lượng chi tiết dưới $3.5\text{ kg}$ nhưng chịu được tải trọng uốn khí động trên $500\text{ N}$.
                 QUY TRÌNH TRIỂN KHAI SẢN XUẤT THỰC TẾ
[Thiết kế CAD/CFD] ──> [In 3D Mẫu Thử SLA/ABS] ──> [Đúc Khuôn Carbon Fiber] 
       │
       └──> [Kiểm tra thử tải cơ học] ──> [Thử nghiệm hầm gió/Thực địa]

Phân tích chi phí và hiệu quả đầu tư (ROI)

  • Chi phí sản xuất ước tính: $150\text{ - }350\text{ USD}$/bộ sản phẩm (vật liệu ABS/CFRP).
  • Tiết kiệm nhiên liệu: Giảm $0.35\text{ L}/100\text{ km}$ trên cao tốc. Với xe chạy $30,000\text{ km/năm}$ trên đường trường, lượng xăng tiết kiệm đạt ~105 lít/năm (tương đương $\approx 2.6\text{ triệu VNĐ/năm}$).
  • Giá trị an toàn: Giảm $45%$ nguy cơ trượt rê đuôi xe (Oversteer) khi phanh gấp hoặc chuyển làn ở tốc độ $>120\text{ km/h}$.

Hạn chế và hướng phát triển

Hạn chế kỹ thuật

  • Chưa thực hiện kiểm chứng thực nghiệm trong hầm gió quy mô thực (Wind Tunnel Testing) do hạn chế về chi phí trang thiết bị.
  • Mô hình CFD hiện tại giải bài toán tĩnh dừng (Steady State), chưa khảo sát các hiệu ứng khí động học phi dừng khi xe vào cua nghiêng (Yaw angle effect) hoặc khi có gió thổi ngang (Crosswind).

Hướng phát triển tương lai

  1. Khảo sát hệ thống cánh đuôi chủ động (Active Aerodynamics Spoiler): Tự động điều chỉnh góc nghiêng $\alpha$ theo dải tốc độ (nhỏ khi tăng tốc thẳng để giảm $C_d$, lớn khi phanh để hoạt động như phanh không khí Air-brake).
  2. Tích hợp mô phỏng đa pha và bám bụi bẩn: Khảo sát khả năng gạt nước và chống bám bụi kính sau nhờ luồng khí từ cánh đuôi.

Đối tượng hưởng lợi

+-------------------------------------------------------------------------------+
|                             ĐỐI TƯỢNG HƯỞNG LỢI                               |
+-------------------+-----------------------------------------------------------+
| Sinh viên Ô tô    | Nắm vững quy trình mô phỏng CFD chuẩn công nghiệp,        |
| & Cơ khí Động lực | làm chủ công cụ SpaceClaim và ANSYS Fluent 2024.          |
+-------------------+-----------------------------------------------------------+
| Kỹ sư R&D         | Bộ dữ liệu tham chiếu tin cậy về hệ số Cd, Cl cho thân   |
| Khí động học      | xe Fastback/Coupe phục vụ thiết kế ngoại thất.            |
+-------------------+-----------------------------------------------------------+
| Xưởng độ xe       | Cơ sở khoa học để tư vấn thiết kế cánh đuôi hiệu năng cao,|
| & Hãng phụ kiện   | loại bỏ các thiết kế gây cản gió hoặc mất an toàn.        |
+-------------------+-----------------------------------------------------------+
| Người tiêu dùng   | Xe vận hành đầm chắc, an toàn hơn ở tốc độ cao và tiết    |
| & Lái xe          | kiệm chi phí nhiên liệu trong các hành trình dài.          |
+-------------------+-----------------------------------------------------------+

Câu hỏi thường gặp

1. Yêu cầu cấu hình phần cứng tối thiểu để chạy mô phỏng ANSYS Fluent cho bài toán này là gì?

Hệ thống cần tối thiểu CPU 8 nhân/16 luồng (Intel Core i7/AMD Ryzen 7 thế hệ mới), RAM $32\text{ GB}$ (khuyến nghị $64\text{ GB}$ để xử lý miền lưới trên 5 triệu cells), card đồ họa chuyên dụng NVIDIA Quadro/RTX hỗ trợ CUDA để tăng tốc độ chia lưới và hiển thị hậu xử lý.

2. Tại sao cánh đuôi trong nghiên cứu này lại giúp giảm lực cản ($C_d$) thay vì tăng lực cản như cánh gió xe đua F1?

Cánh gió F1 là dạng Rear Wing đặt cao trên luồng khí tự do với góc đón gió lớn để tạo tối đa Downforce nên sinh ra lực cản phụ (Induced drag). Ngược lại, cánh đuôi (Spoiler) trong đề tài được gắn liền vào mép đuôi xe Nissan 370Z, có chức năng chính là điều chỉnh hướng luồng khí, ngăn chặn sự bóc tách sớm và thu hẹp vùng chân không áp suất âm sau xe, từ đó lực cản áp suất giảm nhiều hơn phần lực cản ma sát tăng thêm.

3. Vận tốc nào thì cánh đuôi ô tô bắt đầu phát huy tác dụng rõ rệt?

Do lực khí động học tỉ lệ thuận với bình phương vận tốc ($F \propto v^2$), ở dải tốc độ đô thị dưới $50\text{ km/h}$, lực nâng và lực cản sinh ra rất nhỏ. Cánh đuôi bắt đầu phát huy hiệu quả rõ rệt từ dải tốc độ $80\text{ km/h}$ trở lên và tạo lực ép ổn định tối ưu ở tốc độ trên $110\text{ - }140\text{ km/h}$.

4. Kết quả mô phỏng CFD trên ANSYS Fluent có độ tin cậy bao nhiêu phần trăm so với thực tế hầm gió?

Nếu lưới tính toán đạt chuẩn $y^+$, miền tính toán đủ rộng và áp dụng đúng mô hình rối $k\text{-}\omega\text{ SST}$ với thuật toán giải ghép nối áp suất, sai số giữa mô phỏng CFD và đo đạc thực nghiệm hầm gió đối với hệ số $C_d, C_l$ thường dao động trong khoảng $2\text{ - }5%$.

5. Vật liệu nào phù hợp nhất để chế tạo cánh đuôi này ngoài thực tế?

Nhựa ABS nguyên sinh phù hợp cho sản xuất hàng loạt với giá thành rẻ và độ bền va đập tốt. Đối với xe thể thao hiệu năng cao, sợi Carbon tổng hợp (CFRP) là lựa chọn tối ưu nhờ trọng lượng siêu nhẹ, độ cứng vững bề mặt cao và không bị biến dạng dưới áp lực khí động học ở tốc độ trên $200\text{ km/h}$.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Nghiên cứu và mô phỏng ảnh hưởng của cánh đuôi ô tô (Spoiler) đến khí động lực học của ô tô bằng phần mềm ANSYS Fluent 2024 R1" đã chứng minh tính tất yếu và giá trị kỹ thuật to lớn của cánh đuôi trong thiết kế ô tô hiện đại. Việc lắp đặt cánh đuôi được thiết kế chuẩn xác trên nền tảng Nissan 370Z giúp giảm 4.0% lực cản không khí ($C_d$ giảm từ $0.325$ xuống $0.312$) và tạo ra $105.3\text{ N}$ lực ép xuống mặt đường thay vì chịu $174.0\text{ N}$ lực nâng gây mất an toàn như xe nguyên bản.

Nghiên cứu đã cung cấp phương pháp luận chặt chẽ, quy trình mô phỏng CFD chuẩn mực và bộ dữ liệu định lượng giá trị cao, đóng góp thiết thực cho công tác giảng dạy, nghiên cứu và sản xuất phụ tùng ô tô hiệu năng cao tại Việt Nam.