proyecto fluidos segunda entrega


Andrés Felipe Rubiano Moreno
Mecánica de fluidos Pervys Rengifo
Segunda entrega del proyecto noviembre de 2013
El problema que se va a simular es el flujo del aire que pasa alrededor de un carro,este será planteado y solucionado de forma bidimensional por motivos de capacidad computacional, la importancia de estas simulaciones radica en la optimización de la geometría de los vehículos para reducir las pérdidas debido a la turbulencia y que sean capaces de ganar mayores velocidades reduciendo la energía invertida; para este problema se supondrán las mismas características que se presentan enun túnel de viento donde el objeto, en este caso el automóvil estará estático y alrededor de él se moverá el aire a la velocidad que se quieran evaluar el cambio de propiedades alrededor del automóvil, también se supondrá que está completamente sellado ya que en los casos reales el aire también pasa a través del capo y dentro del vehículo.
El fluido que interactuara con el automóvil será el airecon presión atmosférica en los bordes del volumen de control y una temperatura constante de 20°C, con la cual tendrá una densidad de aproximadamente 1,2 Kg/m3, y una viscosidad de 1,83 x 10-5 (N*s)/m2.
La geometría del problema está compuesta por el automóvil el cual tiene las medidas de un auto promedio, pero por facilidad en la geometría el auto es totalmente lineal sin ninguna curva encualquiera de sus puntos, también se supondrá que el auto está a una altura determinada del piso, la cual sería la altura de las llantas, pero al ser un modelo bidimensional el programa no tendría en cuenta el flujo por debajo del coche, y por ultimo un volumen de control lo suficientemente grande como para que no se vean afectadas las condiciones de frontera debido a los cambios de propiedades como sonvelocidad y presión que cambian cuando el aire choca contra el vehículo, también dejando una estela detrás la cual representa presiones negativas de las que se quiere obtener información de esas pérdidas.
Las medidas en las que se basó el vehiculo fueron tomadas de:
http://www.the-blueprints.com/vectordrawings/show/1979/renault_4/




En principio las condiciones del fluido son las velocidades ylas presiones debido a que no hay transformaciones de energia ni cambios en la temperatura, en las fronteras la presion en todos las caras es la presion atmosferica y la velocidad viene desde la parte izquierda para la simulacion se uso una velocidad de 30 m/s siendo esta velocidad relativamente grande para un carro promedio.
Las primeras partes del vehiculo que entran en contacto con el fluidohacia arriba la presion aumentara debido al choque del objeto con este, en cambio en estos puntos la velocidad disminuira para compensar, mientras que el aire que se desvia hacia abajo ocurrira lo contrario tendra aumento de velocidad y disminucion de presion, estas alteraciones de presion son las que mantienen a los vehiculos pegados al suelo ya que al ser una positiva perpendicular al vehiculo loempujara hacia abajo y en la negativa la presion perpendicular al carro pero en direccion opuesta succionandolo hacia la carretera, tambien en la parte de atrás se esperaria que se formace una estela debido a la turbulencia, en esta parte es donde mas se presentara esta condicion aunque en la parte delantera del vehiculo tambien se genera pero en cantidades menores; con base en este analsis lamalla debe ser mucho mas refinida al contorno del vehiculo que ahí sera donde se presenten los mayores cambios , y en la parte trasera ya que hay se formaran la mayor cantidad de perdidas a causa de la turbulencia.
En el volumen de control el flujo será libre, simulando que el objeto está en el aire, el aire entrara de izquierda a derecha y en la parte superior e inferior serán un muro para simular...