DETERMINAÇÃO DO COEFICIENTE DE ARRASTO AERODINÂMICO PARA UM VEÍCULO DO TIPO BAJA-SAE ATRAVÉS DE SIMULAÇÃO EM SOFTWARE

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Published on March 5, 2014

Author: RafaelDelmunde

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Trabalho sobre a determinação do Coeficiente de Arrasto Aerodinâmico apresentado no IV Congresso Científico Uniararas (2013).

TITULO: DETERMINAÇÃO DO COEFICIENTE DE ARRASTO AERODINÂMICO PARA UM VEÍCULO DO TIPO BAJA-SAE ATRAVÉS DE SIMULAÇÃO EM SOFTWARE SolidWorks 2012® Rafael Delmunde.1,2; Huemerson Maceti.1,6; 1Centro Universitário Hermínio Ometto – UNIARARAS, Araras, SP.; 2Discente; 3Profissional; 4Docente; 5Co-orientador; 6Orientador. 4. RESULTADOS E DISCUSSÃO 1. INTRODUÇÃO O número de iterações foi determinado pelo próprio software através da condição de No campo automobilístico, a busca pela maior eficiência se resume em promover menor consumo de combustível reduzindo os esforços externos sobre o convergência dos valores, como explicado por FIALHO(2008). veículo. A aerodinâmica tem sido amplamente estudada para esse fim. O presente Através da simulação foi possível obter o valor da Resistência Aerodinâmica e trabalho foi desenvolvido com base no protótipo Baja da Equipe Bajarara – Pressão Dinâmica nas condições aplicadas que foi de 153,58 N e 148,85 Pa, UNIARARAS, visando uma contribuição no projeto e estudo de sua aerodinâmica. respectivamente. A partir desses valores foi calculado a Área Frontal do Veículo (A) e por fim seu Coeficiente de Arrasto Aerodinâmico (Cx) que foram de 1,0318 m² e 0,9207 respectivamente. 2. OBJETIVO O trabalho visa determinar, através de simulações computacionais, utilizando-se para isso o software SolidWorks 2012®, o Coeficiente de Arrasto Aerodinâmico (Cx) tendo como base um protótipo off-road do tipo Baja-SAE, construído pela Equipe Bajarara – UNIARARAS. 3. MATERIAL E MÉTODOS Figura 2: Escoamento do fluído ao redor do veículo. Segundo BRUNETTI(2012) a Equação (1.1) para determinação do Figura 3: Pressão Dinâmica sobre o veículo. Coeficiente de Arrasto Aerodinâmico é dada da seguinte forma: Força (Z) Para determinação da Densidade (ρ), GILLESPIE(1994) fornece a Equação (1.2) para calculá-la em função da pressão e temperatura ambientes: (1.2) Com a ajuda do software SolidWorks 2012® foi possível utilizar seu pacote 200 Resistência Aerodinâmica [N] (1.1) Resistência Aerodinâmica [N] Resistência Aerodinâmica 150 100 50 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 Velocidade [km/h] Figura 4: Variação da Resistência Aerodinâmica em função da velocidade. 10000 1000 153,58 100 10 1 0 50 100 150 Iterações 200 250 300 Figura 5: Convergência dos valores em função do número de iterações. de simulação fluídica denominado Flow Simulation, que realiza análises CFD (Computational Fluid Dynamics), para efetuar a simulação e assim obter o valor da força aplicada sobre o veículo, sendo esta a Força de Resistência Aerodinâmica. Também é possível determinar a Área Frontal, do veículo através da seguinte Equação (1.3): 5. CONCLUSÃO O presente trabalho se mostrou eficaz na determinação do coeficiente de arrasto aerodinâmico do veículo, de forma confiável e eficiente com relação a observação dos (1.3) pontos onde há evidente foco de pressão e turbulência. Dessa forma, podemos apontar para a equipe onde podemos promover alterações que acabem por melhorar a Tambvém foi utilizado o desenho do protótipo e foram determinados dados de aerodinâmica do veículo, e consecutivamente o consumo de combustível. entrada para a simulação: 6. REFERÊNCIAS BRUNETTI, F. Motores de Combustão Interna. 3ªEd. São Paulo, SP: Blücher, 2012. Vol.1. CANALE, A. C. Automobilistica Dinâmica e Desempenho. 1ªEd. São Paulo, SP: Érica, 1989. 127 p. FIALHO, A. B. COSMOS – Plataforma CAE do SolidWorks. 1ªEd. São Paulo, SP; Érica, 2008. 352p. Figura 1: Desenho do veículo em SolidWorks, fornecido pela Equipe Bajarara – Uniararas utilizado na simulação. Dados de Entrada Valor Unidade Temperatura Ambiente 30,0 GILLESPIE, T. D. Fundamentals of Vehicle Dynamics. 3ª Ed. Warrendale, PA: SAE Inc., 1994. 495p. MORAES, Caio. Aerodinâmica: Espionagem Industrial no Domínio da Natureza. Engenharia Automotiva e Aeroespacial. São Paulo, SP: SAE Brasil, Ano 11, n. 51, p.32-37, jul/ago/set 2012. SAE BRASIL. Regulamento Baja SAE Brasil. SAE Brasil, 2012. 40 p. ᵒC Pressão Ambiente 101,3 KPa Velocidade 60,0 km/h Tabela 1: Dados de entrada para a simulação. AGRADECIMENTOS A FHO|Uniararas pela disponibilização do software para simulação, ao professor orientador pela ajuda à realização do trabalho e à Equipe Bajarara – UNIARARAS.

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