Aerodinámica de vehículos terrestres
Los invitamos al webinar organizado por el grupo de Mecánica Computacional en el 3er Ciclo de Conferencias IMEC:
Aerodinámica de vehículos terrestres
El estudio de la aerodinámica de vehículos terrestres ha tomado un gran interés en los últimos años debido al impacto que tiene la misma en el desempeño y eficiencia de dichos vehículos. Por supuesto, este interés en mejorar la eficiencia aerodinámica de vehículos terrestres va acompañado en la reducción de consumo de combustible y las emisiones. La dinámica de fluidos computacional (CFD por sus siglas en inglés) representa una alternativa para el análisis y estudio de la aerodinámica de vehículos terrestres que complementa a las pruebas de carretera y estudios a escala en túnel de viento. En el presente charla se mostrará la implementación un modelo de CFD de un vehículo terrestre tipo Hatchback. Para la obtención de modelo geométrico, se digitalizó un vehículo en su escala real con ayuda de un escáner marca Artec Eva. A partir de este modelo se construyó el dominio computacional suficientemente grande para reducir el bloqueo de la estela y simular el flujo libre inicialmente con una incidencia frontal (sin flujo cruzado) a una velocidad de 50 km/h. Se generó una familia de mallas con ayuda del software Ansys – ICEM que varían desde 1 hasta 13 millones de elementos con el fin de realizar un análisis de convergencia. Las simulaciones se desarrollaron en el software comercial Ansys-Fluent v17 asumiendo un flujo incompresible y estacionario. Los resultados numéricos fueron validados con una prueba simple de desaceleración (coast-down test) basada en la práctica recomendada SAE J1263 mostrando resultados similares. Partiendo de las mallas generadas para el caso sin flujo cruzado se realizaron una serie de refinamientos localizados para poder mejorar la captura de los fenómenos esperados en el caso del flujo cruzado. Se generaron 4 mallas con 7 a 16 millones de elementos para simular el caso de flujo cruzado. El estudio numérico se hizo para pequeñas velocidades de flujo lateral no superiores al 10% de la velocidad del vehículo. Los resultados numéricos muestran un aumento significativo en las fuerzas (lateral, arrastre y sustentación) que experimenta en vehículo respecto a la condición sin flujo cruzado. También se observan cambios radicales en la dinámica del flujo, distribución de presión y desprendimiento del flujo.
Conferencista: Omar D. Lopez Mejia
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