Estudio computacional de la dinámica del flujo turbulento entorno a un vehículo terrestre tipo Station Wagon

Abstract

Esta tesis de maestría muestra el estudio computacional sobre una geometría de un vehículo Subaru legacy tipo Station Wagon, aplicando modelos de turbulencia tanto estacionarios como transitorios. Permitiendo una comparación de la predicción del coeficiente de arrastre (Cd) con cada uno de estos modelos de turbulencia, así como una comparación de las diferentes estructuras de vorticidad presentes en la estela del vehículo. El dominio computacional de la simulación es definido de acuerdo con el modelo CAD 3D, el cual fue obtenido mediante escaneo 3D. La malla del dominio es híbrida (capa de prismas y tetraedros); además unos refinamientos fueron llevados a cabo alrededor del vehículo y su estela. Los modelos de turbulencia utilizados en las simulaciones fueron RANS, DES y DDES. El objeto de análisis del presente documento es la evolución del coeficiente de arrastre para los diferentes modelos de turbulencia

The aim of this paper is to investigate de different variables that characterize the turbulent flow around a ground vehicle, such as drag coefficient (Cd), turbulent viscosity fields and vorticity fields, among others. The computational domain of simulation is defined according to a 3D CAD model, which was obtained by 3D scanning. The mesh of the domain is hybrid (prisms layers and tetrahedral); besides refinements were carried out around the vehicle and its wake. The turbulent models that were used in the simulations were RANS, DES, and DDES. A subject of the analysis presented in the paper is the evolution of drag coefficient for the different turbulence models. This drag coefficient obtained using 3D CFD modeling is compared with the drag coefficient obtained by road tests. The paper proposes a special focus on calculation and visualization the vortex structures in near wake of car