Estudi aerodinàmic del retrovisor en l’automòbil

Autor: Peig Salat, Alex
Přispěvatelé: Universitat Politècnica de Catalunya. Departament d'Enginyeria Minera, Industrial i TIC, Vives i Costa, Jordi
Jazyk: Catalan; Valencian
Rok vydání: 2022
Předmět:
Zdroj: UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC
Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)
Popis: L'objectiu principal d'aquest projecte és la realització d'un estudi sobre l'impacte dels retrovisors en l'aerodinàmica del vehicle. Per dur-lo a terme, s'analitzen tres geometries diferents i es compara mitjançant CFD les diferències pel que fa a perfil de velocitats, pressions i forces en les geometries. Finalment, s'extrapolen aquestes dades a àmbits més pragmàtics del dia a dia, com són l'impacte energètic i ambiental dels retrovisors en un any natural de circulació d'un vehicle. Així doncs, es calcula, per una banda, els kWh i litres d'estalvi de combustible que es generarien si el vehicle no portés retrovisors, i per l'altra, el mateix fet si s'aconseguís implementar un model de retrovisor més aerodinàmic que el convencional, com podrien ser uns retrovisors amb càmera. Cal tenir en compte, que analitzar mitjançant CFD una geometria complexa com seria el cas d'una carrosseria de cotxe real, dificultaria molt la tasca a l'hora d'obtenir una geometria vàlida per a simular. Per aquest motiu, en aquest estudi s'utilitza la geometria del cos d'Ahmed per les seves similituds amb els vehicles des del punt de vista aerodinàmic. Tot i que té una forma molt senzilla, aquesta geometria ens permet copsar els efectes essencials del flux al voltant d'un automòbil. Hi ha molts estudis i literatura publicada sobre assajos en túnels de vent i CFD del cos d'Ahmed. Per al disseny de les geometries i la posterior extracció de plànols es fa servir l'eina de disseny 3D Catia V5R21. Aquesta eina ens permet definir amb molt de nivell de detall qualsevol tipus de geometria. I per realitzar les simulacions CFD, es fa servir HyperWorks CFD 2021, un programari d'Enginyeria assistida per ordinador d'anàlisi d'elements finits. Com a limitació, cal destacar, que no s'ha pogut fer un estudi exhaustiu de les possibles millores aerodinàmiques extra que es podrien aconseguir implementant petites variacions en la geometria del retrovisor amb càmera. The main objective of this project is to carry out a study about the impact of side mirrors on the aerodynamics of a vehicle. To do so, three different geometries are analysed and, with the help of CFD, the differences in forces, velocity and pressure profiles in the geometries are compared. To finish it off, this data is extrapolated to more pragmatic areas of everyday life, such as the energetic and environmental impact of side mirrors in a vehicle’s natural year of circulation. Therefore, we calculate both the kWh and liters of fuel that would be saved in the first scenario of the vehicle not having any side mirrors and in the second scenario of implementing a more aerodynamic mirror model, such as camera mirrors. It should be noted that when analysing complex geometry with CFD, as in the case of a real car body, is quite difficult to obtain a valid geometry for simulations. Because of this reason, and due to its similarities to vehicles from an aerodynamic point of view, this study uses the geometry of Ahmed's body. Although it has a very simple shape, this geometry allows us to grasp the essential effects of the flow around a car, as the many studies and literature published on wind tunnel and CFD tests of Ahmed's body exemplify. The Catia V5R21 3D design tool is used for the design of the geometries and the subsequent extraction of plans. This tool allows us to define in great detail any type of geometry. To perform CFD simulations, a computer aided finite element analysis software, HyperWorks CFD 2021, is used. As a limitation, it should be noted that it has not been possible to undertake an exhaustive study of the additional aerodynamic improvements that could be achieved by implementing small variations in the geometry of a camera mirror.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: