Desenvolvimento de um mapa aerodinâmico para um veículo do tipo Formula SAE

Abstract

A aerodinâmica veicular é um fator determinante para o desempenho de veículos de compe- tição, inclusive na categoria Fórmula SAE, onde a geração de sustentação negativa (down- force) através do efeito solo impacta diretamente o comportamento dinâmico. O desem- penho aerodinâmico, contudo, é altamente sensível a variações na altura do veículo em relação ao solo (ride height), com pequenas alterações na atitude veicular provocando mu- danças significativas nos coeficientes de arrasto e sustentação. Diante disso, este trabalho apresenta o desenvolvimento de um mapa aerodinâmico em função da altura de rodagem para o protótipo da equipe Fórmula do Centro de Engenharias da Mobilidade (CEM), da Universidade Federal de Santa Catarina, para quantificar sistematicamente esses efeitos. A metodologia emprega simulações em Dinâmica dos Fluidos Computacional (CFD) no pro- grama Ansys Fluent, utilizando um modelo CAD simplificado do protótipo. A matriz de casos simulados foi definida parametrizando as variações da altura de rodagem (ride height) com base nos limites do curso máximo da suspensão do veículo, representando seu envelope de operação em pista. A confiabilidade dos dados foi assegurada por meio de um estudo de independência de malha. O resultado final é uma ferramenta gráfica que permite à equipe correlacionar a atitude veicular com os coeficientes aerodinâmicos, fornecendo um subsídio técnico para a otimização do acerto de suspensão e contribuindo com dados específicos para o contexto da Fórmula SAE.