Control de Flujo Activo en un Vehículo de Carretera de Espalda Cuadrada
Autores: Cerutti, Juan José; Sardu, Costantino; Cafiero, Gioacchino; Iuso, Gaetano
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Control de Flujo Activo en un Vehículo de Carretera de Espalda Cuadrada
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Experimental
Investigación
Reducción de arrastre
Chorros soplando
Estructura de estela
Mediciones de presión
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Se presenta una investigación experimental centrada en la manipulación del remolino generado por un modelo de automóvil con parte trasera cuadrada. Se montaron cuatro chorros rectangulares de ranura de flujo continuo en la cara trasera de un modelo de furgoneta comercial a escala 1:10. Las mediciones de celdas de carga evidencian una reducción de la resistencia para diferentes configuraciones de forzado, alcanzando un máximo del 12% para los chorros laterales y de fondo. El análisis espectral de las fluctuaciones de presión evidencia, para todos los casos forzados, una atenuación de la energía con respecto al caso natural, especialmente cerca de la frecuencia de desprendimiento. Un presupuesto energético destacó las configuraciones de forzado más eficientes, teniendo en cuenta tanto la reducción de la resistencia como la potencia requerida para alimentar el sistema de soplado. Se consideran dos configuraciones principales: la máxima reducción de resistencia y el mejor compromiso, que ofrecen una reducción de resistencia del 5% y un balance energético conveniente. Se realizaron experimentos de Velocimetría de Imagen de Partículas (pPIV) y PIV estereoscópico (sPIV) que permitieron la reconstrucción tridimensional del remolino en las tres configuraciones consideradas. De manera consistente con las mediciones de presión estática y fluctuante, los resultados de sPIV revelan un cambio dramático en la estructura del remolino cuando los chorros soplan en la configuración de máxima reducción de resistencia. Por el contrario, la configuración de mejor compromiso revela una estructura de remolino similar a la natural.
Descripción
Se presenta una investigación experimental centrada en la manipulación del remolino generado por un modelo de automóvil con parte trasera cuadrada. Se montaron cuatro chorros rectangulares de ranura de flujo continuo en la cara trasera de un modelo de furgoneta comercial a escala 1:10. Las mediciones de celdas de carga evidencian una reducción de la resistencia para diferentes configuraciones de forzado, alcanzando un máximo del 12% para los chorros laterales y de fondo. El análisis espectral de las fluctuaciones de presión evidencia, para todos los casos forzados, una atenuación de la energía con respecto al caso natural, especialmente cerca de la frecuencia de desprendimiento. Un presupuesto energético destacó las configuraciones de forzado más eficientes, teniendo en cuenta tanto la reducción de la resistencia como la potencia requerida para alimentar el sistema de soplado. Se consideran dos configuraciones principales: la máxima reducción de resistencia y el mejor compromiso, que ofrecen una reducción de resistencia del 5% y un balance energético conveniente. Se realizaron experimentos de Velocimetría de Imagen de Partículas (pPIV) y PIV estereoscópico (sPIV) que permitieron la reconstrucción tridimensional del remolino en las tres configuraciones consideradas. De manera consistente con las mediciones de presión estática y fluctuante, los resultados de sPIV revelan un cambio dramático en la estructura del remolino cuando los chorros soplan en la configuración de máxima reducción de resistencia. Por el contrario, la configuración de mejor compromiso revela una estructura de remolino similar a la natural.