Estudo aerodinâmico de geometrias multielementos para os difusores de um carro de Fórmula SAE

• Autor(a) principal: Marra, Felipe Monteiro Rebello
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
• Texto Completo: https://app.uff.br/riuff/handle/1/7691
• topic: Difusor; Downforce; Formula SAE; Aerodinâmica; Competição com automóveis; Society of Automotive Engineers; Diffuser

O assoalho é um dos principais elementos de um carro de corridas a se explorar para a produção de forças aerodinâmicas negativas que aumentam a aderência ao chão, chamadas de downforce, fundamental para um bom desempenho na maioria das categorias. Por suas grandes dimensões, em relação às do carro, a redução da pressão abaixo do assoalho pode levar a aumentos significativos da downforce e, com isso, a menores tempos de volta. Para tal, devem ser utilizados difusores ao final da peça, a fim de se acelerar o ar e, consequentemente, reduzir-se a pressão estática. A geometria do difusor é, então, fundamental para o desempenho do veículo e neste trabalho foram estudadas diferentes configurações para o mesmo, a fim de se verificar a efetividade do uso de múltiplos elementos para sua composição. Todo o desenvolvimento foi pensado para um carro de Formula SAE, categoria estudantil onde, mesmo com as baixas velocidades alcançadas, raramente ultrapassando os 100km/h, a aerodinâmica dos carros é decisiva para o sucesso nas competições. O regulamento pouco restritivo permite aos estudantes criarem soluções variadas. Através de simulações computacionais com o programa Ansys Fluent, modelos bidimensionais de possíveis geometrias para o assoalho foram avaliados. Os resultados mostraram que configurações com múltiplos elementos seriam capazes de produzir valores superiores de downforce para o assoalho em comparação a difusores simples. O aumento do coeficiente de arrasto é significativo, mas os ganhos obtidos em questão de downforce o tornam aceitável para a categoria. Além disso, a possibilidade de ajuste os elementos ofereceria mais uma oportunidade de acerto do carro