REVIS

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Universidade Estadual de Campinas
Métodos Computacionais em Eng. Térmica e
Ambiental EM - 974
ANÁLISE EM DUAS DIMENSÕES DO ARRASTO EM UM
AUTOMÓVEL UTILIZANDO O SOFTWARE PHOENICS
Professor Eugênio Spanó Rosa  Alunos Leonardo
Carpinetti Vieira RA 044614 Tiago Henrique
Machado RA 046786
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REVISÃO DA LITERATURA

• Importância do estudo do arrasto
• Melhorar a aerodinâmica do veículo
• Diminuir consumo de combustível
• Diminuir emissão de poluentes
• Baixo custo de desenvolvimento
• O arrasto é caracterizado por um parâmetro
  adimensional (Coeficiente de Arrasto) que se
  relaciona com a força de arrasto através da
  seguinte equação

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REVISÃO DA LITERATURA

• Evolução da aerodinâmica dos veículos ao longo do
  século XX

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REVISÃO DA LITERATURA

• A figura à esquerda mostra pressões medidas
  experimentalmente em um veículo.
• Distribuição de pressão e arrasto produzido para
  diferentes formatos de veículos são mostradas na
  figura à direita.

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REVISÃO DA LITERATURA

• Direcionamento do fluxo de ar devido à presença
  do spoiler.
• Variações no arrasto produzido devido à mudanças
  no ângulo de ataque do vidro frontal.

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MODELOS UTILIZADOS

• Veículos Volkswagen FOX e SPACEFOX.

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TESTES DE MALHA, RESÍDUOS, DOMÍNIO E MODELO DE
TURBULÊNCIA

• Malha refinada até que não ocorra variação dos
  resultados de força calculada e os resíduos de
  pressão e velocidades fossem suficientemente
  pequenos
• Posição do veículo para que condições de
  velocidade próxima de zero na direção de Y na
  entrada do escoamento
• Tamanho do domínio necessário para que toda a
  recirculação atrás do veículo ocorra antes da
  saída.
• Foram testados dois modelos de turbulência
  KECHEN e LVEL. O segundo modelo obteve resultados
  mais próximos da literatura além de se ser mais
  simples.

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TESTES DE MALHA, RESÍDUOS, DOMÍNIO E MODELO DE
TURBULÊNCIA

• Malha final utilizada

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RESULTADOS

• Distribuições de Pressão para os dois modelos
  convencionais

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RESULTADOS

• Influências da presença de spoiler sobre a
  pressão para os dois modelos

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RESULTADOS

• Influências da mudança do ângulo do vidro sobre a
  pressão para os dois modelos

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RESULTADOS

• Distribuições de Velocidade para os dois modelos
  convencionais

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RESULTADOS

• Distribuições de Velocidade para os dois modelos
  convencionais

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RESULTADOS

• Influências da presença de spoiler sobre a
  velocidade para os dois modelos

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RESULTADOS

• Influências da presença de spoiler sobre a
  velocidade para os dois modelos

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RESULTADOS

• Influências da mudança do ângulo do vidro sobre a
  velocidade para os dois modelos

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RESULTADOS

• Coeficiênte de Arrasto para os modelos
  convencionais

Modelo do Automóvel Coeficiente de Arrasto ( )
Fox Convencional 0,3892
SpaceFox Convencional 0,3655
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RESULTADOS

• Influência do spoiler no coeficiênte de arrasto
  para os dois modelos.

Modelo do Automóvel Coeficiente de Arrasto ( )
Fox com Spoiler 0,3993
SpaceFox com Spolier 0,3666
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RESULTADOS

• Influência da mudança do ângulo do vidro sobre o
  coeficiente de arrasto para os dois modelos

Modelo do Automóvel Coeficiente de Arrasto ( )
Fox com vidro diferente 0,4068
SpaceFox com vidro diferente 0,3832
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CONCLUSÕES

• Os resultados obtidos nos cálculos dos
  coeficientes de arrasto, ficaram dentro do
  esperado e de acordo com os dados obtidos na
  revisão da literatura, mostrando que o software é
  uma ferramenta muito útil para a análise do
  escoamento ao redor de um automóvel.
• A pressão é alta ao redor do nariz do veículo. A
  pressão diminui um pouco, mas ainda continua alta
  na base do pára-brisas.
• Regiões de baixa pressão ocorrem no alto dos
  pára-brisas e acima do teto do automóvel.

21
CONCLUSÕES

• A velocidade do ar acima do teto foi cerca de 30
  maior o que a de corrente livre.
• A região atrás do veículo apresentou, como
  esperado, uma esteira de velocidade, com
  recirculação do fluxo de ar.
• A adição de spoilers nos veículos modelados
  mostrou-se pouco eficiente em termos
  aerodinâmicos. As variações obtidas foram muito
  pequenas, o que mostra que a spoiler tem mais
  função estética do que propriamente função de
  melhorar o desempenho do veículo.

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CONCLUSÕES

• Com relação ao ângulo do vidro frontal do carro,
  notou-se que o aumento do ângulo causa o aumento
  do arrasto. O aumento do arrasto para uma
  variação de 10 no ângulo do vidro foi de
  aproximadamente 0,018 para os dois veículos, o
  que ficou dentro do esperado de acordo com dados
  bibliográficos.
• Com isso, conclui-se que a simulação feita no
  software é bastante satisfatória e nos dá
  resultados confiáveis, podendo servir de primeiro
  passo para o desenvolvimento de veículos mais
  eficientes em termos aerodinâmicos.