Benchmark Test of CFD Software Packages for Sunroof Buffeting in Hyundai Simplified Model

Sunroof buffeting is one of the most critical issues in the vehicle wind noise phenomena. The experimental approach to solve this issue typically requires a lot of time and resources. To reduce time and cost, the numerical approach could be taken, which can also privide more insights into physical phenomena involved in sunroof buffeting, only if the accuracy in its predictions are guranteed. The benchmark test of various numerical solvers is carried out for the buffeting behavior of a simplified vehicle body, the Hyundai simplified model(HSM). The results of each solver are compared to the experimental measurements in a Hyundai aeroacoustic wind tunnel(HAWT) at various wind speeds. In particular, acoustic response tests were performed and the results were provided prior to all simulations in order to consider the real world effects that could introduce discrepancies between the numerical and experimental approaches. Through this study, most solvers can demonstrate an acceptable accuracy level for actual commercial development and high precision experimental data and computational prediction priories can be shared in order to promote the numerical accuracy level of each numerical solver.

차량 썬루프 버페팅 현상에 대한 전산 해석 소프트웨어의 예측 성능 벤치마크 연구

썬루프 버페팅 현상은 차량 주행시 발생하는 주요 바람소리 문제점 중 하나이다. 버페팅 문제점을 해결하기 위해서 전산 해석을 적용한다면, 실험적 방법보다 비용을 절감할 뿐 아니라 발생 원리 또한 규명할 수 있다. 그러나 전산 해석을 이용하기 위해서는 해석 결과의 정확성이 보장되어야 실제 차량 개발에 적용할 수 있다. 이 연구에서는 해석적 방법의 정확도 향상을 위해 주요 상업용 전산해석 소프트웨어들의 썬루프 버페팅 현상 예측에 대한 벤치마크 테스트를 수행하였다. 해석 대상은 차량의 형상을 간략하게 만든 HSM(Hyundai simplified model)을 이용하였고, 정확도 비교를 위해 속도별 버페팅 현상에 대한 실험을 현대자동차 공력무향풍동에서 실차내부의 흡음재에 의한 효과를 해석적으로 고려하기 위해 음향 응답 실험을 수행하여 해석 결과 정확도 향상을 위해 각 상용 소프트웨어 제작사에 해석 전에 제공 하였다. 이 연구를 통해 대부분의 상용 소프트웨어들이 실험결과와 유사한 해석 결과를 도출하였다. 또한, 실제 차량 개발에서 적용하기 위한 해석 예측 우선순위를 서로 공유하여 추가 해석을 통해 차량 개발에 적용 가능한 보다 정밀한 해석 정확도를 얻어낼 수 있었다.