En los últimos años, la dinámica de fluidos computacional (CFD) se ha convertido en una herramienta esencial para el diseño y la optimización de diversos sistemas de ingeniería, incluidos los vehículos y medios de transporte. Sin embargo, la predicción del flujo de aire alrededor de geometrías complejas sigue siendo una tarea desafiante. Para abordar este problema, se estableció el «Taller de Predicción CFD para Automoción» para evaluar la capacidad predictiva de los códigos CFD para las geometrías de los vehículos en carretera. Este taller proporciona un conjunto de geometrías obligatorias, condiciones de contorno y mallas computacionales para permitir una comparación justa entre diferentes códigos CFD y establecer las mejores prácticas para la modelización y simulación.
En este contexto, hemos realizado un caso de validación CFD para el modelo SAE notchback del primer «Automotive CFD prediction workshop», utilizando el software Symula. El objetivo principal de nuestro estudio ha sido evaluar la precisión y capacidad predictiva del módulo de túnel de viento virtual de la plataforma Symula para esta geometría de vehículo de carretera, en particular con respecto a los modelos de turbulencia, el mallado y los esquemas numéricos. Con este fin, hemos obtenido resultados para los tres niveles de precisión disponibles en Symula y los hemos comparado con los datos experimentales de referencia proporcionados por el taller, además de con el resto de resultados obtenidos para distintos tipos de softwares comerciales CFD y participantes de este taller CFD.
A través de este caso de validación, pretendemos demostrar el rendimiento y la confiabilidad del software de simulación CFD de Symula para aplicaciones en automoción. Los resultados de nuestro estudio podrían contribuir potencialmente al desarrollo de herramientas CFD más precisas y eficientes para el diseño y la optimización de geometrías de vehículos en carretera, con implicaciones para mejorar el rendimiento, la eficiencia de combustible y la seguridad de los vehículos.
La geometría de este caso de simulación se corresponde con una forma simplificada de vehículo en condiciones de túnel de viento y está destinada a capturar las estructuras de campo de flujo importantes sin necesidad de modelar detalles geométricos complejos. Este modelo cuenta con un ángulo de trasero de 20 grados y se basa en el modelo de referencia «notchback» a escala 1/5 (Cogotti 1988) con una campaña experimental realizado en la Universidad de Loughborough (Wood, Passmore y Perry 2014)
Los valores obtenidos para el cálculo de fuerza de resistencia al avance se muestran en la siguiente gráfica. Se comparan resultados de las 3 precisiones ofrecidas en la plataforma Symula con respecto a datos experimentales obtenidos en túnel de viento, además de con respecto al resto de participantes, softwares CFD y modelos de turbulencia.
Adicionalmente, se muestran los valores obtenidos para el cálculo de fuerza de sustentación se muestran en la siguiente gráfica. Se comparan resultados de las 3 precisiones ofrecidas en la plataforma Symula con respecto a datos experimentales obtenidos en túnel de viento, además de con respecto al resto de participantes, softwares CFD y modelos de turbulencia. En este caso, siguiendo las directrices del «workshop», no se han calculado errores relativos aunque sí que se muestra la comparativa con respecto al resto de resultados y participantes.
También se muestran algunas imágenes de resultados obtenidos para el comportamiento fluido dinámico del aire. Se muestran resultados de contornos de velocidad, presión de viento sobre el vehículo, líneas de corriente y contornos de drag.
Estos resultados son los que ofrecemos de forma automatizada en la plataforma web de Symula, además de permitir la descarga de resultados para trabajar con programas con Paraview y poder realizar cualquier tipo de operación de post-procesado en local.
Te ofrecemos toda nuestra experiencia para ayudarte en proyectos de consultoría mediante el uso de la simulación CFD.
Podemos adaptar y automatizar el proceso de simulación entorno a tu caso de estudio. Cuenta con tu propia aplicación de simulación.
