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Análise fluidodinâmica computacional para otimização do desempenho de um veículo Baja SAE

2021; Linguagem: Português

10.32749/nucleodoconhecimento.com.br/engenharia-mecanica/baja-sae

2448-0959

Gabriel Nobre Alves Nascif, Pedro Augusto Gama Escaleira,

Aerodynamics and Fluid Dynamics Research

Este trabalho trata-se de uma análise CFD (Fluidodinâmica Computacional) realizada no ANSYS, com o objetivo de quantificar as forças e coeficientes aerodinâmicos atuantes em um veículo off-road de competição estudantil Baja SAE, e, desta forma, possibilitar examinar a influência de diferentes formatos de carenagem na velocidade final do protótipo. O estudo aborda desde a parte inicial da modelagem da geometria em CAD (Desenho auxiliado por computador), a qual foi feita no software SOLIDWORKS, a simplificação do modelo para geração da malha, aplicação das devidas condições de contorno, e, finalmente, o pós-processamento da simulação fluidodinâmica, com análise dos gradientes de pressão e velocidades do fluxo de ar ao redor do veículo, a fim de justificar os valores de arrasto encontrados. Após a realização das análises computacionais, levou-se o veículo para teste em um dinamômetro de rolos para aferição de sua curva de potência por velocidade. Com isso, juntamente com os resultados adquiridos na simulação, foi possível a comparação dos dados das potências resistivas dos diferentes modelos avaliados no software com a potência disponível do próprio protótipo, chegando assim, em velocidades finais distintas para cada geometria. Além disso, averiguar a partir de qual velocidade o arrasto se torna relevante. No desenvolvimento, dois formatos de parede corta-fogo (estrutura que separa o piloto do tanque de combustível) foram analisados, o primeiro, com a geometria fechada, e o segundo, com uma redução da área em comparação ao modelo anterior. Com os resultados obtidos, fica evidente a considerável influência que esta estrutura exerce no veículo, com uma redução de 38% no coeficiente de arrasto e 163% de diferença na força aerodinâmica para uma velocidade de 15 m/s.