Simulación numérica y prototipado de generadores de vórtice para mejoramiento aerodinámico en vehículos sedán

Resumen

El objetivo de la investigación se enfocó en estudiar la influencia que tienen los generadores de vórtices en las características aerodinámicas de vehículos tipo sedán. Para conseguir este estudio se diseñó un modelo dinámico que permita determinar las fuerzas que actúan sobre el vehículo y sobre los generadores de vórtices, realizando simulaciones en software especializado. Se realizó el análisis con el programa de elementos finitos disponible. En este programa se sometió la geometría a distintas condiciones. La primera operación fue crear un volumen de control. Una vez obtenido el volumen se determinó las características correctas de mallado, para proceder a simularlo y posteriormente a obtener los datos de fuerzas que el programa refleja.  Los resultados revelaron que la altura de los generadores de vórtices y su orientación respecto al flujo no son valores arbitrarios, sino que de ellos depende la fuerza resultante que el fluido provoca sobre el vehículo, por lo que el diseño de los generadores de vórtices no será aleatorio y existirán dimensiones adecuadas en lugares específicos de ubicación. Finalmente, con las dimensiones correctas del generador de vórtice se utilizó impresión 3D para prototiparlo utilizando filamento de PLA con propiedades mecánicas y nivel de rugosidad acordes a los requerimientos.