RELATÓRIO DE ESTAGIO - Pedro Henrique da Silva Marinho

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FACULDADE UNINASSAU DE CARUARU
ENGENHARIA MECÂNICA
PEDRO HENRIQUE DA SILVA MARINHO
RELATÓRIO DAS ATIVIDADES DESENVOLVIDAS DURANTE O ESTÁGIO SUPERVISIONADO I DO CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA
CARUARU
2021.2
FACULDADE UNINASSAU DE CARUARU ENGENHARIA MECÂNICA
PEDRO HENRIQUE DA SILVA MARINHO
Relatório de estágio supervisionado apresentado à Faculdade Uninassau de Caruaru como um dos pré-requisitos para obtenção do grau de Bacharel em Engenharia Mecânica.
Orientador: Profº. Me. Maylon Dieferson Silva de Sobral
CARUARU
2021.2
RELATÓRIO DE ESTÁGIO SUPERVISIONADO
Estágio Acadêmico
Orientador: Profº. Me. Maylon Dieferson Silva de Sobral
Coorientador: Profº. Me. Ricardo Soares Gomez
Aluno: Pedro Henrique da Silva Marinho 
Matricula: 01245875
Vigência do estágio: _/ 	/2021 a 	/ 	/2021
Carga Horária: 60 horas
Nota atribuída ao Aluno: 	
RELATÓRIO APROVADO EM: 	/ 	/2021
Orientador – Me. Maylon Dieferson Silva de Sobral
_____
Coorientador – Profº. Me. Ricardo Soares Gomez
Estagiário – Pedro Henrique da Silva Marinho
CARUARU
2021.2
AGRADECIMENTOS
A Deus, pela minha vida, e por me permitir ultrapassar todos os obstáculos encontrados ao longo da realização deste trabalho.
Aos meus pais, irmão e noiva, que me incentivaram nos momentos difíceis e compreenderam a minha ausência enquanto eu me dedicava à realização deste trabalho.
Ao professor Ricardo, por ter sido meu orientador e ter desempenhado tal função com dedicação e amizade.
A todos aqueles que contribuíram, de alguma forma, para a realização deste trabalho.
RESUMO
Sendo as competições automobilisticas uma fonte para tecnologias que serão aplicadas a veículos comerciais, o desenvolvimento de uma metodologia de análise aerodinâmica orientadas a este mercado justifica-se. O trabalho trata da análise aerodinâmica de um veículo de competição da formula SAE.
Palavras-Chave: CFD, FLUIDODINAMICA, AERODINÂMICA, FORMULA-SAE.
Professor, por ser uma pesquisa e desenvolvimento de todas as etapas o trabalho ainda naõ se encontra em sua forma final, ainda não formatei também os índices e anexos.
LISTA DE FIGURAS 
Figura 1: Título localizado na parte superior da Figura	10
Figura 2: Título localizado na parte superior da Figura	11
Figura 3: Título localizado na parte superior da Figura	11
Figura 4: Título localizado na parte superior da Figura	12
Figura 5: Título localizado na parte superior da Figura	13
Figura 6: Título localizado na parte superior da Figura	14
Figura 7: Título localizado na parte superior da Figura	20
LISTA DE TABELAS
Tabela 1: Título localizado na parte superior da Tabela	14
Tabela 2: Título localizado na parte superior da Tabela	15
Tabela 3: Título localizado na parte superior da Tabela	16
Tabela 4: Título localizado na parte superior da Tabela	17
Tabela 5: Título localizado na parte superior da Tabela	18
Tabela 6: Título localizado na parte superior da Tabela	19
Tabela 7: Título localizado na parte superior da Tabela	20
SUMÁRIO
1	INTRODUÇÃO	9
2	OBJETIVOS	10
2.1	Objetivo Geral	10
2.2	Objetivos Específicos	10
3	ATIVIDADES DESENVOLVIDAS	11
4	CONSIDERAÇÕES FINAIS	12
REFERÊNCIAS (POR EXEMPLO)	13
ANEXO A - XXX	14
APÊNDICE A - XXX	15
(Referências, anexos e apêndices não são enumerados e seguem o alinhamento do maior nível de subitem) 
1 INTRODUÇÃO 
Em 1981, nos Estados Unidos deu-se inicio a uma competição estudantil realizada pela Society of Automotive Engineers (SAE). A Formula SAE Student, foi criada com o objetivo de promover a especialização de estudantes no setor automotivo de alta performance, na epóca, impulsionada pelas três grandes montadoras americanas: General Motors, Ford e Chrysler. No Brasil desde 2004, a competição envolve estudantes de diferentes regiões de dentro e fora do país. (CRUZ, 2018).
“Nos últimos 30 anos, a indústria de carros de competição vem sendo líder em inovação tecnológica, um campo de treinamento para engenheiros altamente qualificados nas diferentes disciplinas de todo o mundo, uma parte integrante da indústria de engenharia de alta tecnologia. A natureza desta indústria é tal que existe uma necessidade constante de melhoria de desempenho. Entre os vários fatores que influenciam o desempenho de um carro, como trem de força, piloto, peso, pneus e aerodinâmica, a aerodinâmica representa a área maior que um construtor pode investir, e melhorar a performance do carro” (MOUFFOUK,2014). 
Através de estudos em Dinâmica dos Fluídos Computacional, analisaremos o escoamento dos fluídos aerodinâmicos em um automóvel para competição de fórmula SAE. O processo tem início no desenho da geometria e vai percorrendo vários procedimentos até chegar ao pós-processamento, dentre eles, a construção da malha e cálculos de processamento. 
2 OBJETIVOS
2.1 Objetivo Geral
Este relatório tem por objetivo a análise do escoamento sobre o conjunto carenagem como um todo (full body) de um veículo de competição utilizando um código comercial de dinâmica dos fluídos computacional (Ansys Fluent ® 21). É também analisada a influência da discretização espacial (malha) nos resultados dos coeficientes de sustentação e arrasto aerodinâmico, através da técnica de índice de convergência de malha (GCI). 
2.2 Objetivos Específicos
· Desenvolvimento e modificações na geometria;
· Estudo da independência da malha;
· Avaliar possíveis regiões críticas na geometria;
· Validar os modelos numéricos comparando os resultados obtidos com o análise experimental e o análise teórico.
3 ATIVIDADES DESENVOLVIDAS
Para análise do problema fora empregada uma metodologia de simulação computacional fluido dinnâmica, onde através dela se resolve um conjunto de equações diferenciais não lineares utilizando técnicas númericas interativas visando chegar o mais próximo do resultado de um escoamento real. O conjunto de equações que descreve o escoamento de um fluido são as chamadas equações de Navier Stokes e conservação de massa.
O sofftware utilizado resolverá e equação de conservação do momento (Equação 4.1) na direção x e a equaçãode conservação da massa (Equação 4.2), em ambas coordenadas cartesianas.
3.1 PRÉ-PROCESSAMENTO
O primeiro passo é identificar a região de interesse. Com isso a geometria da região de interesse fica definida. Nesse momento é escolhido o desenho CAD que será utilizado no problema (figura 1).
	Após a escolha da geometria, é necessário fazer o desenho CAD no Space Claim, que pertence a ANSYS ou importar de algum outro software CAD. Então se cria a malha. Depois de importar a malha no pré-processador, outros elementos da simulação inclusive as condições de contorno (entrada, saída, etc.) e as propriedades do fluido são definidas. A solução numérica das equações que descrevem o escoamento é realizada, como isso se obtém um arquivo de resultados, o qual contém as variações de velocidade, pressão e quaisquer outras variáveis pela região de interesse. Os resultados podem ser visualizados permitindo um entendimento do comportamento do fluido na região de interesse. 
3.1.1 PREPARAÇÃO DA GEOMETRIA 
	Para uma simulação aerodinâmica externa, faz-se necessário definir um volume de controle para análise. Em suma essa é a região por onde o ar se moveria e interagiria com o corpo de análise. No entanto, a preparação da geometria não se limita apenas a isso. É importante ter em mente o que seria necessário e útil para cada uma das próximas fases do processo de simulação. 
	Primeiro, criamos um gabinete. Este é o volume que analisaremos para estudar como o ar interage como carro e quais forças são geradas. A análise pareceria como se estivéssemos testando o carro dentro de um túnel de vento. (figura 2)
Para reduzir o tamanho da malha e o custo computacional da simulação, foi utilizado somente metade da geometria.
A seguir, geraremos corpos de influência, que nos ajudarão a controlar o tamanho da malha e refinar apenas as regiões de interesse, durante a fase de geração da malha. Esta é uma etapa importante para obterresultados precisos nas proximidades do carro.
Por fim, criaremos seleções nomeadas que serão fundamentais para especificar rapidamente os controles locas de malha, durante a fase de malha, e definir as condições de contorno adequadas para a simulação.
3.1.2 GERAÇÃO DE MALHA 
	Uma vez que a geometria é preparada e o volume de controle é criado, a próxima etapa é criar a malha computacional. Malha é o processo no qual o domínio computacional, ou seja, o volume de controle, é dividido em suvolumes muito pequenos, dentro desses subvolumes, as equações de dinâmica dos fluidos são resolvidas separadamente, para obter o comportamento de um fluído conforme ele flui ao redor de um objeto.
3.2 CONFIGURAÇÃO DO SOLVER
[...]
3.3 PÓS -PROCESSAMENTO
[...]
4 CONSIDERAÇÕES FINAIS
Como a pesquisa ainda está em conclusão não consegui incluir as considerações finais nesta edição do relatório.
REFERÊNCIAS
DE MARCO, Felippe; PINHEIRO DA SILVA, Marcus Vinicius. Aerodynamic Development of a Formula SAE Electric Car. 2018. 66f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) - Federal Technology University -Paraná. Ponta Grossa, 2018. 
Duarte, F.L. Análise Das Forças Aerodinâmicas Sobre Um Veículo DE Competição Empregando CFD. 2015. 14 folhas. Monografia (Trabalho de Conclusão de Cruso em Engenharia Mecânica) - Departamento de Engenharia Mecânica, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2015.
López, D.P.P. Simulação Computacional de CFD de um pequeno trocados de calor de casco e tubo. 2017. 84f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia de Energias) - Instituto Latino-americano de Tecnologia, Infraestrutura e Território da Universidade Federal da Integração Latino-Americana.Paraná. Foz do Iguaçu, 2017.
Such, M. R. Análise Aerodinâmica de um veículo de eficiência energética. 2018. 53f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Automotiva) Universidade Federal de Santa Catarina, Campus Joinville, Paraná. Joinvile, 2018.
ANEXOS
ANEXO 01 – CARTA DE ACEITE DO SUPERVISOR DE ESTÁGIO 
APÊNDICE
(item não enumerado, mas identificado segundo uma letra. Ex.: APÊNDICE A – Planilhas de cálculo.)
Texto ou documento elaborado pelo autor, a fim de complementar sua argumentação, sem prejuízo da unidade nuclear do trabalho (ABNT NBR 14724).