Análise experimental do escoamento em torno de corpos de Ahmed

Abstract

A utilização de métodos experimentais para que se possa analisar fenômenos aerodinâmicos, é de extrema importância para a indústria automotiva, visto que independente das evoluções tecnológicas, como desenvolvimento de veículos elétricos e outros combustíveis, a aerodinâmica continua presente nestes veículos de transporte, tanto de carga, quanto de pessoas e não demonstra perder força conforme a passagem do tempo. Para isso, desde o fim do século XIX, utiliza-se túneis hidrodinâmicos para realizar estudos de visualização de fenômenos atrelados à, principalmente, aerodinâmica e hidrodinâmica de automóveis, sejam estes aéreos, navais ou terrestres. Desta forma, estabelecendo-se um aparato experimental em conjunto com o túnel e corpos de Ahmed, pode-se realizar estudos, comparações e assim desenvolver possíveis melhorias de desempenho, economia, validações de simulações e entres outros fatores relacionados aos automóveis. Sendo assim, a proposta desse trabalho é estabelecer uma metodologia experimental para a visualização do escoamento, em um túnel hidrodinâmico, em torno de corpos de Ahmed (simulando caminhões, ônibus, trens e etc) com diferentes chanfros de saída, averiguando assim, esteiras turbulentas e suas consequências e efeitos na aerodinâmica automobilística devido a diferentes estilos e variações da velocidade do escoamento em torno dos corpos, buscando a implicação da diminuição do arrasto, o que significaria principalmente, a diminuição do consumo de combustível e energia dos automóveis e validações de simulações numéricas para pesquisa futuras.

The use of experimental methods to analyze aerodynamic phenomena is extremely important for the automotive industry, since regardless of technological developments, such as the development of electric vehicles and other fuels, aerodynamics continues to be present in these transport vehicles, both load, number of people and does not show losing strength over time. To this end, since the end of the 19th century, hydrodynamic tunnels have been used to carry out visualization studies of phenomena linked to, mainly, the aerodynamics and hydrodynamics of automobiles, whether aerial, naval or terrestrial. In this way, by establishing an experimental apparatus together with the tunnel and Ahmed bodies, studies, comparisons can be carried out and thus the development of possible improvements in performance, economy, simulation validations and among other factors related to automobiles. Therefore, the purpose of this work is to establish an experimental methodology for visualizing flow, in a hydrodynamic tunnel, around Ahmed bodies (simulating trucks, buses, trains, etc.) with different exit chamfers, thus investigating turbulent wakes and its consequences and effects on automobile aerodynamics due to different styles and variations in flow speed around bodies, seeking the implication of reduced drag, which would mainly mean a decrease in fuel and energy consumption of automobiles and simulation validations numeric for future studies.