Aerodinâmica de veículos : optimização da forma exterior e estudo do escoamento no interior do habitáculo, de um modelo de autocarro

Abstract

São estudados os problemas de aerodinâmica externa e interna de um modelo de autocarro de passageiros.

A análise dos fenómenos relacionados com a aerodinâmica externa é feita maioritariamente a partir dos resultados obtidos em ensaios em túnel aerodinâmico com um modelo à escala 1/8. Foram feitas medições, na zona espacial circundante ao modelo, com uma sonda direccional de pressão de sete furos, das grandezas características do escoamento: As três componentes do vector velocidade, a pressão total e a pressão dinâmica. Relativamente a esta sonda são apresentados, com algum detalhe, a sua teoria de funcionamento e o processo de calibração utilizado.

O estudo da acção do escoamento sobre o veículo é feito com recurso a medições da distribuição da pressão na superfície exterior do modelo, para diferentes ângulos de incidência. É complementado com medições da força de resistência aerodinâmica. A validação dos resultados obtidos em túnel é feita a partir de ensaios em pista, quer de medição da pressão exterior, quer de desaceleração.

Relativamente ao estudo da aerodinâmica interna, começam por se discutir as condições que devem ser satisfeitas de forma a proporcionar um ambiente de conforto aos ocupantes do habitáculo do autocarro.

A análise da prestação dos sistemas montados no protótipo estudado foi feita em ensaios de estrada em que foram medidas, em condições típicas de Verão e de Inverno, as evoluções da temperatura, da humidade e de outras grandezas relevantes sob o ponto de vista do conforto térmico.

O estudo cinemático pormenorizado do escoamento no interior do habitáculo foi realizado, durante ensaios laboratoriais, num modelo seccional à escala 1/1 do compartimento do habitáculo, recorrendo à técnica de anemometria de filme quente. São, por fim, apresentados os resultados relativos às evoluções das concentrações de quatro gases biofluentes, durante um ensaio de estrada, em condições reais de utilização do veículo.