| Revista: | Dominio de las Ciencias |
| Base de datos: | CLASE |
| Número de sistema: | 000520700 |
| ISSN: | 2477-8818 |
| Autores: | Chuquín Narváez, Saúl Fernando Buenaño Moyano, Luis Fernando1 Barrera Cárdenas, Olga1 Padilla Padilla, Celin Abad1 |
| Instituciones: | 1Escuela Superior Politécnica de Chimborazo, Facultad de Mecánica, Riobamba, Chimborazo. Ecuador |
| Año: | 2022 |
| Periodo: | Feb |
| Volumen: | 8 |
| Número: | 1 |
| Paginación: | 651-674 |
| País: | Ecuador |
| Idioma: | Español |
| Tipo de documento: | Artículo |
| Enfoque: | Analítico, descriptivo |
| Resumen en español | El presente trabajo tuvo como objetivo diseñar y construir en fibra de carbono el alerón delantero para un vehículo prototipo Fórmula SAE el cual ha sido desarrollado previamente en la Carrera de Ingeniería Automotriz de la ESPOCH. Esta investigación surge de la necesidad de optimizar la aerodinámica del auto de competencia. En primera instancia se realizó el diseño de cinco modelos de alerones mediante el software Space Clam, una vez digitalizados estos diseños fueron transferidos al software ANSYS y mediante la aplicación del módulo DISCOVERY el cual es adecuado para realizar estudios aerodinámicos, se determinó la carga aerodinámica, fuerza de resistencia, coeficiente de arrastre, fineza y potencia absorbida, para cada diseño. La selección del alerón a construir se realizó considerando los resultados de la simulación en conjunto con el análisis de costos de manufactura basándose en criterios como la estabilidad del auto en competencia el costo de construcción la complejidad y tiempo de manufactura. El diseño seleccionado se basa en un perfil NACA 5212, que de acuerdo con la simulación ofrece una carga aerodinámica de 2.328 N y una resistencia aerodinámica de 2.259 N con un cd de 0.036. Para su construcción se ha dividido el alerón en tres partes: alerón principal, alerones y derivas laterales. Mediante moldes de madera y metal se manufacturó con fibra de carbono cada parte para su posterior ensamble e instalación en el vehículo. Se realizan pruebas experimentales en el túnel de viento con un modelo a escala 1:10, los resultados son equivalentes a los obtenidos en la simulación |
| Resumen en inglés | The objective of this work was to design and build a carbon fiber front spoiler for a Formula SAE prototype vehicle, which has been previously developed in the Automotive Engineering course at ESPOCH. This research arises from the need to optimize the aerodynamics of the competition car. First of all, five aileron models were designed using SolidWorks software. Once these designs were digitized, they were transferred to ANSYS software and by applying the DISCOVERY module, which is suitable for aerodynamic studies, the aerodynamic load, drag force, drag coefficient, fineness and absorbed power were determined for each design. The selection of the wing to be built was made considering the results of the simulation in conjunction with the manufacturing cost analysis based on criteria such as the stability of the car in competition, construction cost, complexity and manufacturing time. The selected design is based on a NACA 5212 profile, which according to the simulation offers an aerodynamic load of 2.328 N and an aerodynamic drag of 2.259 N with a cd of 0.036. For its construction the aileron has been divided into three parts: main aileron, ailerons and lateral drifts. Using wood and metal molds, each part was manufactured with carbon fiber for subsequent assembly and installation on the vehicle. Experimental tests were carried out in the wind tunnel with a 1:10 scale model, the results are equivalent to those obtained in the simulation |
| Resumen en portugués | O objetivo deste trabalho foi projetar e construir em fibra de carbono o spoiler dianteiro para um veículo protótipo da Fórmula SAE que foi desenvolvido anteriormente na ESPOCH Automotive Engineering Race. Esta pesquisa surge da necessidade de otimizar a aerodinâmica do carro de competição. Em um primeiro momento, o projeto de cinco modelos de ailerons foi realizado utilizando o software Space Clam, uma vez que esses projetos foram digitalizados, foram transferidos para o software ANSYS e por meio da aplicação do módulo DISCOVERY, adequado para estudos aerodinâmicos, foi determinada a carga aerodinâmica, força de resistência, coeficiente de arrasto, finura e potência absorvida, para cada projeto. A seleção do spoiler a ser construído foi feita considerando os resultados da simulação em conjunto com a análise dos custos de fabricação com base em critérios como a estabilidade do carro em competição, o custo de construção, a complexidade e o tempo de fabricação. O projeto selecionado é baseado em um perfil NACA 5212, que de acordo com a simulação oferece uma força descendente de 2.328 N e um arrasto de 2.259 N com um cd de 0,036. Para sua construção, o spoiler foi dividido em três partes: spoiler principal, spoilers e drifts laterais. Utilizando moldes de madeira e metal, cada peça foi fabricada com fibra de carbono para posterior montagem e instalação no veículo. Ensaios experimentais são realizados no túnel de vento com modelo em escala 1:10, os resultados são equivalentes aos obtidos na simulação |
| Disciplinas: | Ingeniería |
| Palabras clave: | Ingeniería mecánica, Ingeniería automotriz, Automóviles, Fórmula SAE, Alerón delantero, Aerodinámica, Coeficiente de arrastre |
| Texto completo: | https://dominiodelasciencias.com/ojs/index.php/es/article/view/2596/html |
