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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/33646| Título: | Estudo aerodinâmico da carenagem do protótipo de veículo do projeto de extensão da Shell Ecomarathon |
| Título(s) alternativo(s): | Aerodynamic study of the vehicle prototype from the Shell Ecomarathon extension project |
| Autor(es): | Martins, Júlia Benteo Roennfeldt, Sophia Anna D'Haese |
| Orientador(es): | Germer, Eduardo Matos |
| Palavras-chave: | Aerodinâmica Arrasto (Aerodinâmica) Simulação (Computadores) Turbulência Engenharia de protótipos Competições Aerodynamics Drag (Aerodynamics) Computer simulation Turbulence Prototypes, Engineering Contests |
| Data do documento: | 1-Dez-2022 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Curitiba |
| Citação: | MARTINS, Júlia Benteo; ROENNFELDT, Sophia Anna D’Haese. Estudo aerodinâmico da carenagem do protótipo de veículo do projeto de extensão da Shell Ecomarathon. 2022. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2022. |
| Resumo: | Estudos em aerodinâmica veicular têm sido cada vez mais comuns nas últimas décadas, devido ao interesse em veículos mais eficientes energeticamente, com baixo impacto ao meio ambiente e consumo de combustível reduzido. O objetivo deste trabalho consiste na análise aerodinâmica de três geometrias de protótipos de veículos, a fim de definir o melhor design para o próximo carro da equipe Relampinhão UTFPR que compete na Shell Eco-Marathon, uma competição que desafia estudantes do mundo inteiro a projetar e construir veículos de alta eficiência energética. Dois novos modelos de carenagem são propostos para comparação com o veículo atual da equipe, projetado para a categoria Prototype-Etanol de 2022. A análise é feita com base no coeficiente de arrasto, obtido por meio de simulação numérica CFD em duas dimensões (2D) com o Software Ansys Fluent ®. Para simular as condições, os resultados serão obtidos baseados nas equações médias de Reynolds (RANS) para isso, foi escolhido o modelo de turbulência 𝜅-𝜖 devido ao fato de ser amplamente utilizado para escoamentos externos com gradiente de pressão relativamente baixo. O modelo numérico foi validado a partir dos resultados de coeficiente de arrasto obtidos para o corpo de Ahmed em experimentos realizados em túneis de vento, com um erro de 2,07%. A geometria atual da equipe atingiu um coeficiente de arrasto de 0,3111, a primeira geometria proposta, Geometria 2, atingiu um coeficiente de arrasto de 0,1356 e a Geometria 3 atingiu um coeficiente de arrasto de 0,2447. Com isso, ao final deste trabalho, foi possível definir a Geometria 2 como a próxima a ser fabricada pela equipe. |
| Abstract: | Studies in vehicle aerodynamics are growing in the past decades, due to increased interest in highly efficient vehicles with low environmental impact and low fuel consumption. This work aims to analyze the aerodynamics of three vehicle prototypes designed for the Shell Eco-Marathon competition, and evaluate which one is more suited to be used by Relampinhão UTFPR team in the next edition of the contest. Shell Eco-Marathon is a contest that challenges students around the globe to design and manufacture a highly efficient car. Two new designs are proposed to be compared with the vehicle currently used by the team, which was designed to compete in the Prototype-Ethanol category in 2022. The analysis was done through evaluation of the drag coefficient, which was obtained through bidimensional CFD numerical simulations in the Ansys Fluent ® Software. To simulate flow conditions, the results were based on Reynolds averaged equations (RANS) and the - turbulence model was chosen due to its wide use in external flows with low pressure gradient. The turbulence model was validated with results obtained for the Ahmed body in wind tunnel experiments, with an error of 2,07%. The current vehicle geometry has a drag coefficient of 0,3111, the firt proposed geometry, has a drag coefficient of 0,1356 and with the second proposal a drag coefficient of 0,2447 was achieved. With that analysis, at the end of this study, it was defined that the first proposed geometry will be the next one used by the team. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/33646 |
| Aparece nas coleções: | CT - Engenharia Mecânica |
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