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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/36178| Título: | Análise e dimensionamento de um sistema de escapamento para um veículo fórmula SAE® |
| Título(s) alternativo(s): | Analysis and design of an exhaust system for a formula SAE® vehicle |
| Autor(es): | Teixeira, Mateus Cesário |
| Orientador(es): | Salvo, Ricardo de Vasconcelos |
| Palavras-chave: | Automóveis - Motores - Sistemas de escapamento Fluidodinâmica computacional Análise dimensional Otimização estrutural Automobiles - Motors - Exhaust systems Computational fluid dynamics Dimensional analysis Structural optimization |
| Data do documento: | 17-Dez-2024 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Londrina |
| Citação: | TEIXEIRA, Mateus Cesário. Análise e dimensionamento de um sistema de escapamento para um veículo fórmula SAE®. 2024. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2025. |
| Resumo: | Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento e análise de um sistema de escapamento para um veículo Fórmula SAE®, com foco na otimização de sua geometria através de simulações de fluidodinâmica computacional (CFD). A justificativa para a pesquisa reside na importância de um sistema de escapamento eficiente para melhorar o desempenho do motor e, consequentemente, a competitividade do veículo. A metodologia envolveu a modelagem do escapamento no software Ansys® Fluent®, realizando simulações para avaliar parâmetros como pressão, temperatura e distribuição de fluxo de gases. Também foi realizado um estudo de independência de malha, que indicou que malhas com cerca de 800 mil elementos oferecem um bom equilíbrio entre precisão e eficiência computacional. Os resultados demonstraram que uma geometria otimizada apresentou melhor desempenho em termos de distribuição térmica e resistência ao fluxo, em comparação com uma geometria inicial, mais complexa e com desempenho inferior. A conclusão reforça que a geometria otimizada é mais adequada para o projeto, tanto em termos de desempenho quanto em viabilidade de fabricação. Este estudo contribui para o aprimoramento do design de sistemas de escapamento em veículos de competição, evidenciando a importância de pequenas alterações no projeto para ganhos significativos de performance. |
| Abstract: | This work aims to develop and analyze an exhaust system for a Formula SAE® vehicle, focusing on optimizing its geometry through computational fluid dynamics (CFD) simulations. The justification for the research lies in the importance of an efficient exhaust system to improve engine performance and, consequently, the vehicle’s competitiveness. The methodology involved modeling the exhaust system in Ansys® Fluent® software, conducting simulations to evaluate parameters such as pressure, temperature, and gas flow distribution. A mesh independence study was also conducted, which indicated that meshes with around 800 thousand elements offer a good balance between accuracy and computational efficiency. The results showed that an optimized geometry performed better in terms of thermal distribution and flow resistance compared to an initial, more complex geometry with inferior performance. The conclusion highlights that the optimized geometry is more suitable for the design, both in terms of performance and manufacturability. This study contributes to the enhancement of exhaust system designs in competition vehicles, demonstrating the significance of small design changes for substantial performance gains. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/36178 |
| Aparece nas coleções: | LD - Engenharia Mecânica |
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