Modelación del flujo de aire alrededor de automóviles para la determinación de las fuerzas "lift" y "drag" por medio de elementos finitos

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Resumen (es)

Este trabajo ilustra una aplicación de simulación numérica en el análisis de un problema típico de flujo de fluidos de solución compleja. El problema de flujo de aire alrededor de automóviles es significativo en el diseño de formas adecuadas que generen la menor resistencia posible al choque o fricción con el aire y la menor fuerza vertical o de sustentación que permita una mayor adherencia del auto al suelo. Existen varias maneras de modelar el flujo de aire sobre los contornos de los autos; en este trabajo se quiso aprovechar la versatilidad y complejidad del módulo de flujo de fluidos FLOTRAN de ANSYS1, para caracterizar las dos condiciones de flujo que exhibe este problema en particular (el punto de desprendimiento del aire crea un límite que divide el dominio en dos zonas muy definidas, en las cuales las condiciones de flujo cambian drásticamente). Arriba de esta frontera, se genera flujo laminar –hipótesis de flujo potencial–, y debajo de ella se produce un fenómeno complejo con turbulencias y bajas velocidades, en el cual la teoría de flujo potencial no se satisface; de esta forma, se realiza un análisis global del fenómeno, que sólo paquetes robustos como ANSYS pueden lograr con fidelidad.