Simulação do escoamento ao redor dos corpos de Ahmed em sequência utilizando OpenFOAM v2106

Abstract

O estudo do escoamento tridimensional ao redor de um veículo terrestre tornou-se assunto de grande relevância na indústria automobilística, tendo em vista que o consumo de combustível está diretamente relacionado ao arrasto aerodinâmico. Para um veículo real seria muito difícil modelar ou realizar análises experimentais, no entanto, com a simplificação da geometria de um carro é possível analisar os fenômenos físicos que ocorrem ao redor da geometria. O corpo de Ahmed é um modelo simplificado de um veículo terrestre utilizado para estudar a influência da topologia no escoamento. O software livre de Fluido Dinâmica Computacional (Computational Fluid Dynamics) OpenFOAM v2106 foi utilizado para a solução do problema proposto, juntamente com a comparação dos resultados coletados pelo grupo de trabalho do túnel hidrodinâmico horizontal. As simulações tiveram a finalidade de obter características e dados do escoamento devido às geometrias do corpo estabelecidas e a configuração em comboio adotada. A partir dos resultados obtidos, conclui-se que os vórtices perderam intensidade conforme o ângulo de inclinação traseira aumentava e que a menor distância considerada foi a mais vantajosa na redução do arrasto.

The study of three-dimensional flow around a ground vehicle has become a matter of great relevance in the automotive industry, considering that fuel consumption is directly related to aerodynamic drag. Modeling or performing experimental analyses for a real vehicle would be very challenging. However, by simplifying the geometry of a car, it is possible to analyze the physical phenomena occurring around the geometry. The Ahmed body is a simplified model of a ground vehicle used to study the influence of topology on flow. The open-source Computational Fluid Dynamics (CFD) software OpenFOAM v2106 was used to solve the proposed problem, along with the comparison of results collected by the horizontal hydrodynamic tunnel working group. The simulations aimed to obtain flow characteristics and data due to the established body geometries and the adopted convoy configuration. Based on the obtained results, it can be concluded that the vortices decreased in intensity as the rear slant angle increased and that the shortest distance considered was the most advantageous in reducing drag.