Análise numérica da aplicação do controle ativo de arrasto em um modelo automobilístico simples

• VALDSON HENRIQUE PRADO GONÇALVES ^[1] ; RUDOLF HUEBNER ^[1]
  1. [1] Universidade Federal de Minas Gerais

     Universidade Federal de Minas Gerais

     Brasil

     
• Localización: Revista iberoamericana de ingeniería mecánica, ISSN 1137-2729, Vol. 24, Nº 2, 2020, págs. 43-51
• Idioma: portugués
• Títulos paralelos:
  • Numerical analisys of active drag control application on a simplified car model
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• Resumen
  • English

    Flow control is one of the most used strategies in current vehicle aerodynamics research, especially in relation to the aerodynamic drag reduction of simple automobile models. Numerical analysis of active flow control application on squareback Ahmed body was performed to aim model drag coefficient reduction. At first, unsteady simulations of the Ahmed body without active control were done, with U0 = 20m/s and Re = 9.2 x 104, based on body height, using SST k-ω turbulence model, for mesh validation with CD and Cp experimental data found in the literature. Steady blowing and suction were applied at body rear in two cases, with blowing velocities equal to 1,5U0 and 2,0U0, resulting in a model drag coefficient reduction of 3,5% for Uinj = 1,5 U0 and 4,1% for Uinj = 2,0 U0. The wake characteristics were analyzed for the three cases investigated and modifications in velocity and pressure fields were observed. In addition, the efficiency related with the net power balance was evaluated in both cases of the active control.

  • português

    O controle de escoamento é uma das estratégias mais utilizadas em pesquisas atuais em aerodinâmica veicular, principalmente em relação a redução do arrasto aerodinâmico de modelos automobilísticos simples. A análise numérica da aplicação do controle ativo de escoamento no corpo de Ahmed com ângulo traseiro de 90º foi realizada com o objetivo de redução do coeficiente de arrasto do modelo. Inicialmente, foram realizadas simulações em regime transiente do corpo de Ahmed sem o controle ativo, para U0 = 20 m/s e Re = 9.2 x 106 , baseado na altura do corpo, com a utilização do modelo de turbulência k-ω SST, para validação da malha a partir de dados experimentais de CD e Cp encontrados na literatura. Injeção e sucção de ar com velocidades constantes foram aplicadas na região traseira do corpo de Ahmed em dois casos, com velocidades de injeção iguais a 1,5U0 e 2,0U0. Os resultados mostraram redução de 3,5%, para Uinj = 1,5U0, e 4,1%, para Uinj = 2,0U0 no coeficiente de arrasto do modelo. Foram feitas análises das características da esteira para os três casos investigados e foram observadas modificações nos campos de velocidade e pressão. Além disso, a eficiência em relação ao balanço de potência líquida foi avaliada nos dois casos do controle ativo