Simulação numérica da influência de apêndices aerodinâmicos em motocicletas esportivas

Abstract

No âmbito do motosport, CFD tem ganhado relevância como ferramenta para análise aerodinâmica de modelos de motocicleta, servindo como uma alternativa mais rápida, simples e barata à realização de testes experimentais em protótipos. O presente trabalho aborda uma rotina de simulação utilizando o pacote de software OpenFOAM, objetivando custo computacional relativamente reduzido. É apresentada a teoria relevante ao escoamento estudado e os mecanismos computacionais utilizados, bem como algumas características específicas do OpenFOAM. Configurações de malha são ajustadas de modo a se obter malhas de camada de contorno delgadas, de modo a propriamente simular fenômenos de camada limite. São simuladas diferentes situações e modelos de motocicleta de modo a destacar o efeito do apêndice de asas no comportamento aerodinâmico do escoamento. São obtidos assim os coeficientes aerodinâmicos, bem como parâmetros computacionais como tamanho da malha gerada e tempo de simulação. Os resultados obtidos são comparados ao comportamento teórico esperado, bem como a outros trabalhos realizados sobre o mesmo tema. No pós-processamento, é utilizado o software Paraview é utilizado em conjunto com pequenos scripts em Python. Simulações com duas motos são realizadas para analisar o efeito da moto dianteira no escoamento em torno da moto traseira. São encontrados efeitos majoritariamente benéficos em contexto de corrida para casos em que a moto traseira não possui asa, mas são encontradas oscilações na sustentação e força lateral para o caso de moto traseira com asa que podem representar riscos de segurança que devem ser estudados em maior detalhe.