Estudio Aerodinámico de un Sistema de Reducción de Arrastre y Su Sistema de Actuación para un Coche de Competición de Fórmula Student
Autores: Loução, Ricardo; Duarte, Gonçalo O.; Mendes, Mário J. G. C.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Estudio Aerodinámico de un Sistema de Reducción de Arrastre y Su Sistema de Actuación para un Coche de Competición de Fórmula Student
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Dinámica de fluidos computacional
Sistema de reducción de resistencia
Competencia de Fórmula Student
Perfil de ala
Actuadores eléctricos
Coeficiente de sustentación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 2
Citaciones: Sin citaciones
Este trabajo presenta un análisis de dinámica de fluidos computacional (CFD) de un sistema de reducción de arrastre (DRS) utilizado en un vehículo de competición de Fórmula Student, centrándose en la interacción entre los elementos de ala triples, así como en los actuadores eléctricos utilizados para proporcionar movimiento a los dos flaps superiores. Se eligió el perfil de ala S1123 y se realizó un análisis 2D del perfil de ala. El borde de salida se redondeó para cumplir con las normas de seguridad de la competición de Fórmula Student, lo que resultó en una disminución de alrededor del 4% en el coeficiente de sustentación y un aumento de alrededor del 12% en el coeficiente de arrastre para un ángulo de ataque de 12 grados, en comparación con el perfil de ala original. Las características del perfil multi-elemento son: placa principal del ala con 4 grados, primer flap 28 grados y segundo flap 60 grados. Para evaluar el funcionamiento del ala, se añadieron placas finales y actuadores lineales eléctricos, generando un coeficiente de sustentación máximo de 1.160 y un coeficiente de arrastre de 0.397, lo que proporciona una reducción de alrededor del 10% en la sustentación y un aumento del 9% en el arrastre en comparación con la ausencia de los actuadores lineales. Al activar el DRS, la rotación del flap genera una disminución de aproximadamente el 78% en el coeficiente de arrastre aerodinámico y del 53% en el coeficiente de sustentación para la configuración de arrastre aerodinámico mínimo.
Descripción
Este trabajo presenta un análisis de dinámica de fluidos computacional (CFD) de un sistema de reducción de arrastre (DRS) utilizado en un vehículo de competición de Fórmula Student, centrándose en la interacción entre los elementos de ala triples, así como en los actuadores eléctricos utilizados para proporcionar movimiento a los dos flaps superiores. Se eligió el perfil de ala S1123 y se realizó un análisis 2D del perfil de ala. El borde de salida se redondeó para cumplir con las normas de seguridad de la competición de Fórmula Student, lo que resultó en una disminución de alrededor del 4% en el coeficiente de sustentación y un aumento de alrededor del 12% en el coeficiente de arrastre para un ángulo de ataque de 12 grados, en comparación con el perfil de ala original. Las características del perfil multi-elemento son: placa principal del ala con 4 grados, primer flap 28 grados y segundo flap 60 grados. Para evaluar el funcionamiento del ala, se añadieron placas finales y actuadores lineales eléctricos, generando un coeficiente de sustentación máximo de 1.160 y un coeficiente de arrastre de 0.397, lo que proporciona una reducción de alrededor del 10% en la sustentación y un aumento del 9% en el arrastre en comparación con la ausencia de los actuadores lineales. Al activar el DRS, la rotación del flap genera una disminución de aproximadamente el 78% en el coeficiente de arrastre aerodinámico y del 53% en el coeficiente de sustentación para la configuración de arrastre aerodinámico mínimo.