Fluidodinámica Computacional aplicada a vehículos: Estudio de la influencia de las ruedas y los pasos de rueda en la aerodinámica de un automóvil

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 bibliografía relacionada con la materia. A partir de este punto, se han escogido como parámetros de optimización la altura de amortiguación del vehículo y la profundidad del paso de rueda como los 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 de Fluidodinámica 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 la bibliografía, con lo que se procedió a la simulación de las diferentes configuraciones del vehículo variando los parámetros de optimización escogidos anteriormente. Estos análisis corroboraron la existencia de una cierta correlación entre los parámetros de estudio seleccionados y el comportamiento aerodinámico del vehículo, tal y como mostraba la bibliografía. A partir de estos análisis se comprueba la existencia de unas configuraciones óptimas, que no difieren en exceso con la del modelo original. Finalmente se comprueban otros aspectos en la aerodinámica del vehí