DETERMINACIÓN DE LOS COEFICIENTES GLOBALES DE FUERZA Y SUSTENTACIÓN EN EL CUERPO DE AHMED APLICANDO MODELOS NUMÉRICOS Y EN TÚNEL DE VIENTO CON MODELO REDUCIDO

MARIGHETTI, JORGE O.; ADOTTI, MARCELO I.; WITTWER, ADRIAN R.; COLMAN, JUAN.

Santiago de Chile

Congreso; Congreso; XVII CONGRESO CHILENO DE INGENIERÍA MECÁNICA | COCIM 2017; 2017; 2017

Universidad de Santiago de Chile

El cuerpo de Ahmed es un modelo de vehículo terrestre simplificado, utilizado para investigar la influencia de la estructura del flujo en la resistencia aerodinámica [1]. El estudio del escurrimiento tridimensional alrededor de este cuerpo, es de relevancia en la industria automotriz, evidenciada en mejoras en el diseño geométrico para disminuir el consumo energético al reducir la resistencia aerodinámica y aumentar la estabilidad del vehículo. La ejecución de un óptimo diseño aerodinámico requiere del conocimiento de las características de las velocidades medias y fluctuantes del viento incidente y de la interacción del flujo con la forma del cuerpo [2]. En este trabajo se realiza la comparación de coeficientes de arrastre y sustentación obtenidos en ensayos experimentales en túnel de viento y utilizando herramientas de modelos numéricos provocados por la interacción del viento con un modelo de Ahmed [3]. La simulación numérica es realizada por el método de volúmenes finitos (FVM) en condiciones de flujo externo, turbulento, incompresible, tridimensional y escurrimiento estacionario [4]. El estudio permite reproducir una variedad de viento de capa límite turbulento, característicos de viento incidentes sobre vehículos terrestres, resultando de interés la extrapolación de resultados e inferencia a configuraciones aerodinámicas de vehículos en la industria automotriz. Se adoptaron distintos tipos de elementos para celdas base del mallado del dominio computacional, se densificaron las mallas en zonas deformación y aceleración del flujo turbulento, efectos producidos por detalles del cuerpo, donde se incluye en el mallado el control de calidad global y local sobre la capa límite [5,6]. Se obtuvieron coeficientes adimensionales de arrastre (Cd) y sustentación (Cl) por medio de aplicaciones Dinámica de Fluidos Computacional (CFD), ANSYS-Fluent y OpenFOAM [7]. Los resultados son contrastados con datos experimentales del cuerpo de Ahmed ensayados en túnel de viento de Laboratorio de Aerodinámica, Facultad de Ingeniería (UNNE) y datos de referencia publicados en bibliografía específica.