Análisis del diseño aerodinámico de un alerón preparado para competencia utilizando simulaciones numéricas de dinámica de fluidos computacional (DFC)

• Giovanni F. Samaniego ^[2] ; Byron Guerrero ^[1] ; Jaime F. Antamba ^[2]
  1. [1] University of Adelaide

     University of Adelaide

     Australia

     
  2. [2] UIDE, Quito, Ecuador.
• Localización: Información tecnológica, ISSN-e 0718-0764, ISSN 0716-8756, Vol. 32, Nº. 2 (Abril), 2021, págs. 19-28
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Aerodynamic design analysis of a racing airfoil by computational fluid dynamic (CFD) numerical simulations
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• Resumen
  • español

    La presente investigación analiza numéricamente el comportamiento aerodinámico de vehículo Suzuki Forsa con un alerón para competencia en pista. Para el diseño del alerón, se realiza una simulación en ANSYS Fluent utilizando el modelo de turbulencia RANS K-ε con una malla gruesa y una malla refinada. La malla refinada permitió validar los datos considerando una distancia de pared adimensional (y+=5) y una tasa de inflación de 1,20. Con esta configuración, se realizaron simulaciones de dinámica de fluidos computacional con distintos ángulos (5º, 10º, 15º y 20º) con un tiempo de simulación de 10 horas para cada ángulo propuesto. Los resultados muestran que un ángulo de 20º brinda una fuerza de sustentación negativa (fuerza aerodinámica) adecuada para que los neumáticos tengan un mejor agarre con la superficie de rodadura y alcanzar la mejor eficiencia aerodinámica. Se concluye que la configuración de alerón con ángulo de incidencia de 20º brinda la mayor carga aerodinámica con la mejor eficiencia aerodinámica para el vehículo Suzuki Forsa.

  • English

    The present research study examines the aerodynamic behavior of a Suzuki Forsa vehicle with a racing airfoil. The ANSYS Fluent software and the RANS K-ε turbulence model are used to perform a numerical simulation. A coarse and a refined mesh are used to design the airfoil. The data is validated with the refined mesh by using a normalized wall distance (y+=5) and an inflation rate of 1.20. This configuration is used to perform computational fluid dynamics simulations with different angles of attack (5º, 10º,15º, and 20º). The simulation time was 10 hours for the proposed angles of attack. The results show that the 20º angle of attack provides an adequate negative sustentation force (aerodynamic force) to improve tire grip with tread surface and achieve the most efficient aerodynamic. It is concluded that the 20º angle of attack configuration provides the most downforce and the most efficient aerodynamic configuration for Suzuki Forsa vehicles.