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Estudio del Efecto de las Placas de Extremo Vertical de Alas en Difusores en la Aerodinámica de Vehículos

Autores: Porcar, Laura; Toet, Willem; Gamez-Montero, Pedro Javier

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2021

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Acceso abierto

Artículo científico
2021

Estudio del Efecto de las Placas de Extremo Vertical de Alas en Difusores en la Aerodinámica de Vehículos


Categoría

Procesos industriales

Subcategoría

Diseño de procesos industriales

Palabras clave

Difusores
Carga aerodinámica
Beneficios aerodinámicos
Mecanismos fluidomecánicos
Vórtices
Rendimiento

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 17

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los difusores y el suelo que tienen delante crean la mayor parte de la carga aerodinámica que genera un vehículo. Fuera de los deportes de motor, el difusor se utiliza relativamente poco, aunque su interacción con el suelo es un campo de estudio constante debido a los beneficios aerodinámicos. El comportamiento del flujo del difusor está gobernado por tres mecanismos fluidomecánicos: interacción con el suelo, elevación del fondo y elevación del difusor. Además, aparecen cuatro regímenes de flujo diferentes al variar la altura de la suspensión, cuyos vórtices tienen gran importancia en la generación de carga aerodinámica. El presente estudio se centra en las características fluidodinámicas del difusor realizadas dentro de un marco académico con el objetivo de encontrar y comprender un alto nivel de rendimiento en estos elementos. Una vez que se ha analizado y comprendido el funcionamiento de los difusores, se propone una nueva configuración: placas extremas de ala vertical trasera. El objetivo del artículo es estudiar el efecto en el rendimiento de las placas extremas de ala vertical en los difusores en la aerodinámica de vehículos en una geometría simplificada. El candidato a esta geometría es el cuerpo Ahmed invertido, una geometría que se utiliza como modelo que simula el comportamiento del flujo de los difusores de automóviles. Se realizan tres configuraciones diferentes de difusores, a saber, difusor de 0 grados, difusor de 25 grados, y en el tercer caso se añaden placas extremas de ala vertical instaladas verticalmente al cuerpo Ahmed de 25 grados para cambiar el campo de flujo. Estos análisis se llevan a cabo utilizando el software de simulación CFD de código abierto OpenFOAM. Se considera una velocidad de entrada de 20 m/s, ya que esta es una velocidad típica al tomar curvas en los deportes de motor. Se concluye que la configuración del difusor de 25 grados generó más carga aerodinámica que el difusor de 0 grados, lo cual tiene sentido ya que el objetivo de añadir un difusor es aumentar la cantidad de carga aerodinámica producida. Además, como resultado de la nueva configuración propuesta, el cuerpo Ahmed de 25 grados con las placas extremas de ala vertical presenta un aumento sustancial de la carga aerodinámica gracias a la zona de baja presión generada en la parte trasera del cuerpo.

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