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Abstract:
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El presente Proyecto tiene como objetivo el estudio de la influencia que tiene la geometría de los pasos de rueda y las ruedas en los coeficientes de resistencia al avance y sustentación de un turismo tipo (Volkswagen Bora de 1999), con el objetivo de calcular el valor óptimo.La primera fase del Proyecto consta de una recopilación de antecedentes y bibliografíarelacionada con la materia. A partir de este punto, se han escogido como parámetros deoptimización la altura de amortiguación del vehículo y la profundidad del paso de rueda comolos más representativos y relativamente sencillos de manipular en términos de fabricación del vehículo. Se han descartado otras posibilidades, tales como la geometría de las ruedas, debido a que su elección viene marcada por otros aspectos más críticos como la dinámica longitudinal del vehículo y la seguridad en la conducción.Seguidamente, se han recreado mediante herramientas de CAD las diferentes configuraciones del vehículo al variar estos parámetros geométricos, para después construir sus respectivas mallas mediante el programa Gambit 2.1 que son la base del cálculo posterior.A continuación se realizan los análisis aerodinámicos mediante Fluent 6.1, un programa deFluidodinámica Computacional (Comptutational Fluid Dynamics, CFD) que permite la simulación virtual del problema. Estos análisis se dividen en dos grandes grupos: análisis bidimensionales (2D) y tridimensionales (3D). En los análisis 2D se simula solamente el modelo original del turismo, con el objetivo de validar los resultados mediante la bibliografía antes de estudiar las diferentes configuraciones. Los resultados obtenidos, aun aproximándose al valor real del CD del vehículo, no describen de forma completamente correcta el flujo alrededor del vehículo, con lo que se decidió realizar el posterior análisis 3D.Éstos predijeron mejor las características más importantes del flujo mostradas en labibliografía, con lo que se procedió a la simulación de las diferentes configuraciones delvehículo variando los parámetros de optimización escogidos anteriormente. Estos análisiscorroboraron la existencia de una cierta correlación entre los parámetros de estudioseleccionados y el comportamiento aerodinámico del vehículo, tal y como mostraba labibliografía. A partir de estos análisis se comprueba la existencia de unas configuracionesóptimas, que no difieren en exceso con la del modelo original.Finalmente se comprueban otros aspectos en la aerodinámica del vehículo relacionados con latemática que se estudia, como son los casos de una rueda aislada y la influencia total de lasruedas y los pasos de rueda en la aerodinámica del turismo, mediante la simulación de unmodelo sin la presencia de estos elementos. La finalidad de estas simulaciones ha sido lacomprobación de que la metodología seguida durante el Proyecto es correcta, a partir de lasatisfactoria validación de estos resultados con la bibliografía y antecedentes disponibles. |