Análise da influência da posição do radiador no coeficiente de arrasto e vazão mássica de ar no radiador de um carro de Fórmula SAE

Abstract

A competição Fórmula SAE desafia estudantes a desenvolver carros do tipo fórmula com rodas expostas que integrem diferentes sistemas, sendo um deles a aerodinâmica. Um dos parâmetros de importância é a posição dos radiadores, que afeta a vazão de ar pelo radiador e a eficiência do arrefecimento, crucial para manter a temperatura ideal do motor, geralmente derivado de motocicletas. Com maior poder de processamento, simulações CFD se tornam mais precisas, compensando a falta de acesso a túneis de vento. Este trabalho analisa como a posição dos radiadores influencia o desempenho do veículo, avaliando a vazão de ar pelo radiador e o coeficiente de arrasto geral do carro. Radiadores posicionados entre eixos apresentam os melhores resultados, enquanto o posicionamento na traseira reduz o fluxo significativamente. O posicionamento do radiador atrás da roda traseira resulta em arrasto semelhante ao entre eixos. O estudo revela que o coeficiente de arrasto do carro da RS Racing está acima da média em comparação com outros Fórmula SAE. A posição do radiador exerce influência tanto no arrasto quanto na vazão, sendo entre eixos e logo à frente da roda traseira as posições mais eficientes em termos de menor arrasto para o radiador

The Formula SAE competition challenges students to develop formula-type cars with exposed wheels that integrate different systems, one of which is aerodynamics. One important parameter is the position of the radiators, which affects the airflow through the radiator and the cooling efficiency, crucial for maintaining the ideal engine temperature, typically derived from motorcycles. With greater processing power, CFD simulations become more accurate, compensating for the lack of access to wind tunnels. This work analyzes how the position of the radiators influences the vehicle's performance, evaluating the airflow through the radiator and the overall drag coefficient of the car. Radiators positioned between the axles show the best results, while rear positioning significantly reduces the flow. Positioning the radiator behind the rear wheel results in drag similar to that of between the axles. The study reveals that the drag coefficient of RS Racing's car is above average compared to other Formula SAE vehicles. The radiator position influences both drag and flow, with the positions between the axles and just in front of the rear wheel being the most efficient in terms of minimizing drag for the radiator