Análise dos efeitos de dispositivos aerodinâmicos em um veículo de competição.

• Ano de defesa: 2025
• Autor(a) principal: Alves, Luis Carlos Araujo
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Aerodinâmica; Aerodynamics; Automobilismo; Computer fluid dynamics; Dinâmica dos fluidos computacional; Motorsport
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3150/tde-19112025-115426/

Esta dissertação aborda o estudo de diferentes dispositivos aerodinâmicos com o objetivo de otimizar o desempenho de um veículo de competição. Como ao longo dos anos, a aerodinâmica assumiu um papel importantíssimo no desempenho final dos veículos, existem muitas tecnologias e dispositivos de origem de outras áreas da engenharia que foram utilizados no automobilismo. O funcionamento de grande parte destes dispositivos é abordado na literatura, porém um estudo específico indicando os resultados obtidos individualmente e de forma mais detalhada para cada mecanismo ainda é escasso. Além do resultado final obtido, é muito importante entender como estes aparatos interagem entre si e com a geometria dos demais componentes. O entendimento da influência e do desempenho destes dispositivos irá auxiliar não só no desenvolvimento dos veículos, como pode ser aproveitado para outras áreas da engenharia. Com uma abordagem voltada para a avaliação das forças aerodinâmicas geradas no veículo, iremos investigar as forças de arrasto, forças de sustentação, balanço aerodinâmico destas forças entre os eixos do veículo e eficiência aerodinâmica. Para isso será utilizado o método de dinâmica dos fluidos computacional, com o software Star CCM+. No estudo foi utilizado um modelo de um veículo de competição do tipo LMP como referência, sendo posteriormente introduzidos os dispositivos aerodinâmicos de interesse. Foram analisados os resultados de forma quantitativa para verificação das forças obtidas em cada eixo assim como a eficiência aerodinâmica. Também foram realizadas análises qualitativas, verificando os campos de velocidade e pressão, para entender a influência/interação entre os dispositivos estudados e a geometria base. Como objetivo, foi realizada uma classificação dos diferentes mecanismos quanto a sensibilidade dos mesmos ao produzir as forças de arrasto e downforce, influência no campo de pressões e de velocidades que irão afetar diretamente o desempenho dos demais componentes e a alteração provocada tanto na distribuição das forças entre os eixos quanto na eficiência aerodinâmica. Esta classificação deve servir como um guia para direcionar estudos futuros mais aprofundados para os dispositivos de maior impacto no desempenho, além de ser uma referência para pesquisas e validações experimentais.