TCC – AERODINÂMICA EM FORMULA SAE: PROCESSO DE PROJETO COM FOCO EM DIRIGIBILIDADE – PAULO A. SOLIMAN

RESUMO

Trabalho de Conclusão de Curso Curso de Engenharia Mecânica Universidade Federal de Santa Maria

AERODINÂMICA EM FORMULA SAE: PROCESSO DE PROJETO COM FOCO EM DIRIGIBILIDADE
AUTOR: PAULO AUGUSTO SOLIMAN
ORIENTADOR: MARIO EDUARDO SANTOS MARTINS
Data e Local da Defesa: Santa Maria, 17 de julho de 2015.

Este trabalho apresenta o processo de concepção de um kit aerodinâmico para um veículo de Formula SAE utilizando CFD com atenção especial para a distribuição de cargas aerodinâmicas. A metodologia para o desenvolvimento dos conceitos é criar um limite que respeite as restrições geométricas do veículo e também em conformidade com o FSAE 2015/16 Rules. Dentro destes limites diferentes geometrias de acessórios aerodinâmicos podem ser analisados e vários modelos de veículos completos podem ser criados. O modelo inicial foi concebido com base na literatura e, em seguida, analisado em CFD para gerar um outro modelo. O processo se repete até que se atinja um modelo que não pode ser considerado ótimo, mas é perto o suficiente, alcançando as metas previamente definidas. Na simulação numérica, são primeiramente apresentadas as equações que a governam e a razão para o seu uso. As simplificações no modelo CAD são explicadas e, em seguida, o domínio é discretizado em elementos predominantemente hexaédricos ou poliédricos com células prismáticas ortogonais próximo das superfícies. Um diferencial é que os perfis de asa utilizados são projetados especificamente para o uso em veículos de corrida. Os parâmetros mais relevantes nos perfis de múltiplos elementos (slots, ângulos de ataque) foram otimizados e validados em túnel de vento em estudos da literatura utilizada. Após concluída a análise em CFD e o conceito final definido, os ganhos devido ao kit aerodinâmico são quantificados com base em simulações de tempo de volta. Finalmente, o desempenho na pista, com e sem o kit é avaliada e diagramas gg são feitos com os dados obtidos. Além disso técnicas de visualização de escoamento são utilizadas.

Palavras-chaves: Simulação computacional, CFD, asas, Formula Student.

TCC Paulo Soliman

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