Análise computacional aplicada à melhoria aerodinâmica de um protótipo de eficiência energética

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Venzel, Gabryel Almeida dos Santos
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/29406
Resumo: Os estudos relacionados a eficiência energética estão ganhando cada vez mais importância dentro das indústrias automotivas, visando a diminuição de impactos ambientais ocasionados principalmente pela poluição gerada pelos veículos. Devido ao fato de o arrasto estar intimamente relacionado a aerodinâmica dos automóveis, a área de pesquisas relacionadas a melhorias aerodinâmicas vem ganhando cada vez mais relevância. O presente trabalho buscou estudar o comportamento aerodinâmico de um protótipo de eficiência energética da equipe Tuba Turbo através de simulações de fluidodinâmica computacional tridimensional, utilizando técnica de blocagem manual para a construção das malhas do domínio computacional, buscando obter uma nova proposta de geometria com menor coeficiente de arrasto. A validação computacional se deu a partir da efetuação de simulações de três malhas com quantidade de elementos distintas utilizando a geometria do Corpo de Ahmed e comparando os resultados obtidos com os de outros trabalhos. Após a definição da malha a ser utilizada e validação do solver e modelo de turbulência, foi possível efetuar a simulação do protótipo atual da equipe, visando identificar possíveis pontos de melhoria do coeficiente de arrasto da geometria. Com a análise do protótipo atual da equipe efetuada, foi possível propor um novo perfil de carenagem visando minimizar os problemas identificados. Por fim a nova geometria proposta foi simulada e os resultados obtidos confirmaram uma diminuição de aproximadamente 50% no coeficiente de arrasto em comparação com o protótipo atual.
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O presente trabalho buscou estudar o comportamento aerodinâmico de um protótipo de eficiência energética da equipe Tuba Turbo através de simulações de fluidodinâmica computacional tridimensional, utilizando técnica de blocagem manual para a construção das malhas do domínio computacional, buscando obter uma nova proposta de geometria com menor coeficiente de arrasto. A validação computacional se deu a partir da efetuação de simulações de três malhas com quantidade de elementos distintas utilizando a geometria do Corpo de Ahmed e comparando os resultados obtidos com os de outros trabalhos. Após a definição da malha a ser utilizada e validação do solver e modelo de turbulência, foi possível efetuar a simulação do protótipo atual da equipe, visando identificar possíveis pontos de melhoria do coeficiente de arrasto da geometria. Com a análise do protótipo atual da equipe efetuada, foi possível propor um novo perfil de carenagem visando minimizar os problemas identificados. Por fim a nova geometria proposta foi simulada e os resultados obtidos confirmaram uma diminuição de aproximadamente 50% no coeficiente de arrasto em comparação com o protótipo atual.Studies related to energy efficiency are gaining more and more importance within the automotive industries, aiming to reduce environmental impacts caused mainly by pollution generated by vehicles. Because drag is closely related to automobile aerodynamics, the area of research related to aerodynamic improvements is gaining more and more relevance. The present work sought to study the aerodynamic behavior of an energy efficiency prototype of the Tuba Turbo team through threedimensional computational fluid dynamics simulations, using manual blocking technique for mesh construction of meshes in the computational domain, seeking to obtain a new geometry proposal with a lower drag coefficient. The computational validation was based on simulations of three meshes with different amounts of elements using the geometry of the Ahmed Body and comparing the results obtained with those of other works. After defining the mesh to be used and validating the solver and turbulence model, it was possible to simulate the team's current prototype, to identify possible points for improvement in the drag coefficient of the geometry. With the analysis of the current prototype of the team carried out, it was possible to propose a new fairing profile to minimize the problems identified. Finally, the proposed new geometry was simulated and the results obtained confirmed a decrease of approximately 50% in the drag coefficient compared to the current prototype.porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáLondrinaEngenharia MecânicaUTFPRBrasilhttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICAArrasto (Aerodinâmica)Fluidodinâmica computacionalEngenharia de protótiposEnergia - ConsumoDrag (Aerodynamics)Computational fluid dynamicsPrototypes, EngineeringEnergy consumptionAnálise computacional aplicada à melhoria aerodinâmica de um protótipo de eficiência energéticaComputational analysis applied to the aerodynamics Improvement of an energy efficiency prototypeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisLondrinaSalvo, Ricardo de VasconcelosSalvo, Ricardo de VasconcelosLima, Rafael Sene deMarchi Neto, Ismael deVenzel, Gabryel Almeida dos Santosreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRORIGINALanalisecomputacionaleficienciaenergetica.pdfanalisecomputacionaleficienciaenergetica.pdfapplication/pdf4639954http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/29406/1/analisecomputacionaleficienciaenergetica.pdf4c58b718e03c6d3a01568cf9b226aa09MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8908http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/29406/2/license_rdf0175ea4a2d4caec4bbcc37e300941108MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81290http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/29406/3/license.txtb9d82215ab23456fa2d8b49c5df1b95bMD53TEXTanalisecomputacionaleficienciaenergetica.pdf.txtanalisecomputacionaleficienciaenergetica.pdf.txtExtracted texttext/plain118248http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/29406/4/analisecomputacionaleficienciaenergetica.pdf.txtac49a6287545f73857bc96ff391a8c63MD54THUMBNAILanalisecomputacionaleficienciaenergetica.pdf.jpganalisecomputacionaleficienciaenergetica.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1261http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/29406/5/analisecomputacionaleficienciaenergetica.pdf.jpg20a3c32542b41577049b01c50ed2a02cMD551/294062022-08-26 03:07:20.197oai:repositorio.utfpr.edu.br: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ório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2022-08-26T06:07:20Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
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