Análise de desempenho aerodinâmico de defletores de ar para veículos de carga rodoviários via CFD

Abstract

O Brasil, segundo a Confederação Nacional do Transporte (CNT), é possuidor de 1.581.105 quilômetros de rodovias nacionais, estaduais ou municipais, número bem superior aos 44.000 quilômetros de hidrovia (dos quais apenas 19.000 são utilizados economicamente) ou aos 29.637 quilômetros de malha ferroviária . Enquanto esses números evidenciam o alcance do transporte rodoviário, outros números o evidenciam como principal meio de transporte de cargas no país por possuir participação maior que 60% em TKUs (produto de toneladas por quilômetros) transportados, bem a frente do transporte ferroviário, segundo colocado, possuidor de participação inferior a 21%.. Uma análise do efeito do consumo de combustível oriundo deste transporte revela grande participação no custo final das operações e nas emissões atmosféricas nocivas à saúde e ao meio ambiente. A minimização deste consumo envolve a redução da força de resistência ao movimento, na qual o arrasto tem significativa porcentagem. Nas últimas décadas, o uso de ferramentas computacionais para análises aerodinâmicas vem se tornando cada vez mais comum, uma vez que os novos recursos computacionais possibilitam simulações mais fiéis a resultados encontrados experimentalmente. O objetivo deste trabalho é avaliar o desempenho aerodinâmico de defletores de ar para veículos de carga rodoviários e computar a redução no consumo de combustível ocasionada por sua instalação. Para isso são aplicados métodos de Fluidodinâmica Computacional (CFD, Computational Fluid-Dynamic) em duas dimensões com o intuito de calcular a redução das forças de arrasto e é desenvolvida uma metodologia para o cálculo da redução do consumo de combustível. No presente trabalho pode-se identificar uma alta dependência da eficiência do defletor de ar em relação a sua geometria. Foram avaliados dispositivos diferentes à velocidade de até 80 km/h e chegou-se a uma economia de combustível de até 25%.