Estudo numérico da influência do ângulo de ataque e gap na relação Cl/Cd em um conjunto de asas laterais de um carro de fórmula SAE

Abstract

O presente trabalho apresenta um estudo numérico da relevância do ângulo de ataque e do gap em um conjunto de asas para um carro de fórmula SAE na relação entre os coeficientes de sustentação e arrasto. Para obter as forças de sustentação e arrasto, foram realizadas simulações no programa Simscale utilizando o modelo de turbulência k – w 𝑆𝑆T. Foram realizadas 9 simulações com 9 modelos diferentes e posteriormente comparados com intuito de obter qual possuía a melhor relação Cl/Cd. Como resultado, foi observado que o ângulo de ataque exerce uma grande influência nos coeficientes de sustentação e arrasto, enquanto o gap, salve dois casos especiais, não exerce uma grande influência na relação Cl/Cd. Esses casos especiais mostraram que alguns ângulos de ataque e gaps específicos combinados produzem uma força de sustentação muito superior aos outros modelos. A partir desses resultados, a equipe de Fórmula SAE da UFRGS poderá melhorar as simulações realizadas pela equipe e consequente o desempenho nas competições.

The present work presents a numerical study of the relevance of the angle of attack and the gap in a set of wings for a SAE formula car between the lift and drag coefficients. To obtain the lift and drag forces, simulations were performed in the Simscale program using the k – w 𝑆𝑆T turbulence model. A total of 9 simulations were carried out with 9 different models and later compared to obtain which one had the best Cl/Cd ratio. As a result, it was observed that the angle of attack exerts a great influence on the lift and drag coefficients, while the gap, save two special cases, does not exert a great influence on the Cl/Cd ratio. These special cases have shown that some angles of attack and specific gaps combined produce a much higher lift force than other models. From these results, the Formula SAE team at UFRGS will be able to improve the simulations performed by the team and consequently the performance in the competitions.