Análisis aerodinámico en CFD para la optimización del diseño de un auto solar

Abstract

El objetivo general de este trabajo es estudiar, mediante una simulación numérica, el comportamiento aerodinámico de un auto solar. Con este fin se usará el software de simulación de ingeniería ANSYS, particularmente su modulo Fluent, que tiene las capacidades necesarias para modelar flujo y turbulencia. La generación de un modelo a simular se realiza como complemento al diseño en curso del auto solar Ergón 3, iniciativa estudiantil de la universidad y gracias al apoyo de la empresa ESSS (Engineering Simulation and Scientific Software) que, en conjunto con ANSYS, colaboran con el proyecto a través cursos y licencias de simulación en distintas disciplinas. Para calibrar el modelo numérico se comparan las simulaciones con los resultados bidimensionales de C. L. Ladson, “Effects of independent Variation of Mach and Reynolds Number on the Low-Speed Aerodynamics Characteristics of the NACA0012 Airfoil Section” y tridimensionales con las características de un perfil alar RAF D, provenientes del libro “Low-Speed wind tunnel testing” de Jewel B. Barlow. Se estudiará en particular, la variación del coeficiente de arrastre y sustentación del vehículo para modelos bidimensionales de secciones del vehículo, así como una simulación completa de este de manera tridimensional.The main objective of this work is to study, through a numerical simulation, the aerodynamic behavior of a solar car. Therefore, the ANSYS engineering simulation software will be used, particularly its Fluent module, which has the necessary capabilities to model flow and turbulence. The generation of a model to be simulated is carried out as a complement to the development of the Ergón 3 solar car design, a student initiative of the university and thanks to the support of the Engineering Simulation and Scientific Software company (ESSS) which, associated with ANSYS, collaborate with the project through simulation courses and licenses in different disciplines. In order to calibrate the numerical model, simulations are compared with the twodimensional results of CL Ladson, “Effects of independent Variation of Mach and Reynolds Number on the Low-Speed Aerodynamics Characteristics of the NACA0012 Airfoil Section” and three-dimensional results with the characteristics of a RAF D profile, from the book “Low-Speed wind tunnel testing” by Jewel B. Barlow. In particular, the variation of the drag and lift coefficient of the vehicle will be studied for two-dimensional models of vehicle sections, as well as a complete simulation of this in a three-dimensional way.