Diseño y construcción en fibra de carbono del alerón delantero aplicado a un vehículo prototipo Fórmula SAE

Abstract:

El presente trabajo tuvo como objetivo diseñar y construir en fibra de carbono el alerón delantero para un vehículo prototipo Fórmula SAE el cual ha sido desarrollado previamente en la Carrera de Ingeniería Automotriz de la ESPOCH. Esta investigación surge de la necesidad de optimizar la aerodinámica del auto de competencia. En primera instancia se realizó el diseño de cinco modelos de alerones mediante el software Space Clam, una vez digitalizados estos diseños fueron transferidos al software ANSYS y mediante la aplicación del módulo DISCOVERY el cual es adecuado para realizar estudios aerodinámicos, se determinó la carga aerodinámica, fuerza de resistencia, coeficiente de arrastre, fineza y potencia absorbida, para cada diseño. La selección del alerón a construir se realizó considerando los resultados de la simulación en conjunto con el análisis de costos de manufactura basándose en criterios como la estabilidad del auto en competencia el costo de construcción la complejidad y tiempo de manufactura. El diseño seleccionado se basa en un perfil NACA 5212, que de acuerdo con la simulación ofrece una carga aerodinámica de 2.328 N y una resistencia aerodinámica de 2.259 N con un cd de 0.036. Para su construcción se ha dividido el alerón en tres partes: alerón principal, alerones y derivas laterales. Mediante moldes de madera y metal se manufacturó con fibra de carbono cada parte para su posterior ensamble e instalación en el vehículo. Se realizan pruebas experimentales en el túnel de viento con un modelo a escala 1: 10, los resultados son equivalentes a los obtenidos en la simulación.

Año de publicación:

2022

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Fuente:

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