aerodinamica 08_03_2016.docx

7/26/2019 aerodinamica 08_03_2016.docx

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FORMATO Cdigo: F.PT.01

PLAN DETITULACIN

Revisin: 08Fecha deaproacin: 2015-05-27

P!g": #de 11

Carrera: Ingeniera Automotriz

Estudiante:

- Nombre: Erick Fabricio Mora Pallango- Telfonos: 022!00! " 0##!02!$!- Email: erick%2'(otmail)com$ *+ula +e i+enti+a+: &!2&0,#$$2

Fecha de presentacin: 2, +e febrero +e 20&,

Docente Director: Ing) Ale- .uzm/n Msc)

Docentes Asesores:

- Ing) E+in Tama1o Msc)

- Ing) *arlos osales)

Lnea de Investigacin de la Carrera:

3)3) Automotriz:4istemas +e gesti5n automotriz)

Ttulo del trabajo de titulacin

6Estu+io 7ara establecer los 7ar/metros aero+in/micos en un 8e(culo9 ue se +eberana7licar en la estructura o com7acto 7ara me;orar la eficiencia en el consumo +ecombustible) Creacin de tnel de viento a escala 1:18 que indique flujo

de aire sobre objetos, en especial vehculos, para fomentar el estudio de la

aerodinmica) =Tesis in+ita +e 7regra+o>) ?ni8ersi+a+ Tecnol5gica Euinoccial9@uito9 Ecua+or

!" Introduccin

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!"!" #roble$a

*omo 7roblema naciente +e esta tesis est/ la falta +e estu+io o

7rofun+i+a+ acerca +el aero+inamismo en Ecua+or) A su 8ez se 7ue+e

obser8ar ue se 7ue+e tomar como e;em7lo o muestra +istintos an/lisis

realiza+os en el e-terior9 los mismos ue 7ue+en ser +e base o gua 7ara el

cum7limiento +e mis ob;eti8os con -ito en cuanto a este traba;o)

!"%" &ustificacin

a energa ;uega un 7a7el fun+amental en el +esarrollo econ5mico +e un7as) En este conte-to9 los +atos m/s recientes +el Balance Nacional +eEnerga son +el aCo 20&39 ue constitu1e una 7ieza cla8e 7ara la7laneaci5n energtica nacional en el 7roceso +e (acer +e Ecua+or un 7ascon energa)

Partien+o +e este 7unto se 7ue+e e8i+enciar ue se (a realiza+o +istintosan/lisis enfoc/n+ose en la su7eraci5n energtica +el 7as9 tanto as ue se

7reten+e con8ertir a Ecua+or como un e-7orta+or +e energa 7ara 7asesue la necesitasen)

=Ministerio Estratgicos9 20&3> 6El Balance Nacional +e Energa 7resenta la7ro+ucci5n 1 el consumo +e energa a ni8el nacional) *omo tal9 sir8e +ebase 7ara la formulaci5n +e la 7oltica energtica nacional 1 constitu1e una(erramienta fun+amental 7ara la 7laneaci5n9 an/lisis 1 e8aluaci5n +el+esem7eCo sectorial Des+e los sectores estratgicos9 se formula7olticas 7blicas energticas 7ara el Buen i8ir +entro +e un marco +eres7onsabili+a+ con las futuras generaciones 1 ue 7ermita aumentar +e

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manera 57tima 1 sustentable las fuentes 7rimarias +e energa9 +es7legar

tecnologas mo+ernas 7ara el a7ro8ec(amiento 1 transformaci5n +e estosrecursos 19 al mismo tiem7o9 mo+ificar las estructuras +e consumo +e lossectores socio%econ5micos 7ara ue sean eficientes)

Este Balance Nacional es el sustento fun+amental 7ara el an/lisis continuo+e la situaci5n actual 1 +e escenarios energticos ue aseguren una ma1or7artici7aci5n +e energa lim7ia 1 acceso uni8ersal +e Ecua+or)

=ANT9 20&> El sector trans7orte es uno +e los consumi+ores fuertes ennuestro 7as en cuanto a combustible se refiere9 se estima ue esta 7arte+e la 7oblaci5n9 consumi5 alre+e+or +e 292G2 Peta;oules9 ue re7resenta

un 3! H +e la energa ue se consumi5 en to+o el 7as en 20&3)

A ni8el mun+ial e-iste una gran 7reocu7aci5n 7or las consecuencias +e losgases +e efecto in8erna+ero9 uno +e estos gases es el * =+i5-i+o +ecarbono> el cual se genera 7or el uso +e combustibles9 generalmente +eorigen f5sil como los (i+rocarburos) ?no +e estos efectos es elcalentamiento global)

*omo el sector trans7orte es uno +e los sectores m/s consumi+ores +ecombustibles 1 7or lo tanto tambin un gran genera+or +e gases +e efectoin8erna+ero) =ANT9 20&> Es 7or ello ue en muc(os 7ases est/n

consi+eran+o9 la a7licaci5n +e normas a los 8e(culos automotores 7aratratar +e re+ucir el consumo +e combustible 1 tambin sus emisiones 1aue +ic(o sector en el aCo 20&2 contribu15 en un $!)GH +el total +e lasemisiones +e .EI)

Dan+o tambin un com7lemento im7ortante a esta in8estigaci5n9 se7reten+e a+entrarse en temas corres7on+ientes a la aero+in/mica97artien+o +e su significa+o)

=Pauta9 20&3> Ja aero+in/mica es una +e las caractersticas ue+iferencian a los autom58iles mo+ernos +e los antiguosJ9 4e 7ue+e +ecir

entonces9 ue la aero+in/mica es la ciencia ue estu+ia el mo8imiento +elaire 1 su interacci5n con auellos ob;etos ue se mue8en 1 ue generancon su +es7lazamiento ue el aire +el ambiente entre en circulaci5n) aaero+in/mica es 7arte +e la mec/nica 1 +e la +in/mica9 ambas cienciasue estu+ian +iferentes fen5menos fsicos relaciona+os 7rinci7almente conel mo8imiento +e +i8ersos ob;etos) a aero+in/mica im7lica contar conconocimientos fsicos as como tambin matem/ticos)

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ealizan+o una fusi5n entre el estu+io +e aero+in/mica 1 las +istintas

reacciones ue tiene un 8e(culo a 7artir +e esto9 se lle8ar/ a cabo elsiguiente estu+io como reuisito fun+amental 7ara la obtenci5n +el ttulouni8ersitario +e Ingeniero Automotriz 1 a su 8ez con el fin +e a+uiririnformaci5n 8aliosa 7ara mi 7ersona 1 7ara la uni8ersi+a+9 la misma ueser/ +is7uesta 7ara fines 7ertinentes) Para esto se 7reten+e incursionar eneste /mbito ue ser/ +e beneficio 7ersonal 1 7rofesional al igual ue 8a aser +e acer8o 7ara la uni8ersi+a+) *abe recalcar ue esta in8estigaci5n 8aa contar con +istintos mecanismos 1 mto+os +e in8estigaci5n los cuales+ar/n un realce im7ortante 1 a su 8ez el res7al+o necesario 7ara ue estetraba;o sea fe(aciente 1 8eras)

!"'" (bjetivos del #ro)ecto

!"'"!" (bjetivo *eneral

Elaborar un estu+io 7ara establecer los 7ar/metros aero+in/micos

en un 8e(culo9 ue se +eberan a7licar en la estructura o com7acto

7ara me;orar la eficiencia en el consumo +e combustible)

&)$)2) (bjetivos Especficos

&) I+entificar los 7ar/metros +e aero+in/mica a7lica+os en el

+iseCo +e los autom58iles)2) Establecer las +istintas cargas ue inter8ienen sobre el

+es7lazamiento +el 8e(culo9 1 su influencia en la

aero+in/mica +el mismo 1 consumo +e combustible)$) Determinar las 7artes 1 zonas +el c(asis 1"o com7acto ue

se +eben mo+ificar 7ara me;orar la eficiencia +el consumo

+el combustible)

3) ealizar una simulaci5n aero+in/mica +el 8e(culomo+ifica+o 7ara 8erificar 1 +eterminar los 7ar/metros

aero+in/micos ue se +eben a7licar)%" +evisin de literatura

%"!" Estado del arte ) funda$ento terico del te$a)

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=Automotriz9 20&$> 4e +enomina resistencia aero+in/mica9 o sim7lemente

resistencia9 a la fuerza ue sufre un cuer7o al mo8erse a tra8s +el aire9 1en 7articular al com7onente +e esa fuerza en la +irecci5n +e la 8eloci+a+relati8a +el cuer7o res7ecto +el me+io) a resistencia es siem7re +esenti+o o7uesto al +e +ic(a 8eloci+a+9 7or lo ue (abitualmente se +ice +eella ue9 +e forma an/loga a la +e fricci5n9 es la fuerza ue se o7one ala8ance +e un cuer7o a tra8s +el aire)

To+o 8e(culo +urante el ro+amiento sufre +e 8arios ti7os +e fuerza +earrastre) Algunas +e estas es la +e los neum/ticos contra el asfalto9 1 tal8ez la m/s im7ortante +e to+as resulta la +el 8iento e;erci+o sobre lacarrocera) =Automotriz9 20&$> ?n e-cesi8o arrastre 7or un mal +iseCo ueno 7enetre correctamente el aire9 re7ercute significati8amente en elren+imiento +el 8e(culo 1 en el consumo +e combustible)

El estu+io +e to+os estos efectos se realiza en tneles +e 8iento9 ueaseme;an las con+iciones a las ue el 8e(culo es someti+o9 7ero en formaest/tica)4egn Kos Altamirano9 =20&3>9 realiza+or +e un estu+io acerca +e laaero+in/mica en los 8e(culos9 seCala ue: a resistencia aerodinmicadepende cuatro factores: la densidad del aire, la velocidad al cuadrado, la

superficie frontal ! el coeficiente de resistencia aerodinmica del vehculo,

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todo ello multiplicndose ! por tanto influ!endo en la misma medida" #i

dividimos el resultado de esa multiplicacin entre dos, tenemos la frmula

completa, pero lo que importa aqu es lo que son ! cmo actan cada uno

de esos factores$"

?no +e los ma1ores +escubrimientos acerca +el aero+inamismo es susim7le f5rmula9 ue es ue la resistencia aero+in/mica +e7en+e +e la8eloci+a+ ele8a+a al cua+ra+o9 es +ecir ue9 si multi7licamos la 8eloci+a+7or +os9 la resistencia se multi7lica 7or cuatro)

a resistencia aero+in/mica ;uega un 7a7el fun+amental en la eficiencia +e

cualuier 8e(culo) El consumo +e 7otencia +eri8a+o +e este factor 7asa +eirrele8ante a colosal a me+i+a ue aumentamos la 8eloci+a+ =1 la 7otenciaim7lica consumo +e combustible>)Da+o esto9 se con8ierte como los 7rinci7ales moti8antes a la realizaci5n +eeste traba;o9 7uesto ue son 7ocos los estu+ios realiza+os 1 com7roba+osen nuestro 7as 1 seria +e significati8a im7ortancia 7ara mi conocimiento7ersonal 1 7rofesional)

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%"%" ,ubttulos o subte$as"

2)2)&) *N*EPT4 BL4I*4 DE ME*LNI*A DE F?ID4)2)2)&)&) *a7a limite)2)2)&)2) 4e7araci5n +e flu;o)2)2)&)$) 4eme;anza geomtrica9 cinem/tica 1 +in/mica)2)2)&)3) Escalas 1 similitu+)2)2)&)) 4eme;anza geomtrica)2)2)&),) 4eme;anza cinem/tica)2)2)&)!) 4eme;anza +in/mica)

2)2)2) PALMET4: AEDINLMI*4 EN ?N E*?)

2)2)2)&) Balance +e energa en un 8e(culo)2)2)2)2) Tecnologas 8e(iculares)2)2)2)$) Me;oras tecnol5gicas en la aero+in/mica +e un

8e(culo)2)2)2)3) *argas au-iliares)2)2)2)) esistencia al ro+amiento)2)2)2),) Peso 8e(icular)2)2)2)!) a marc(a en ralent)

2)2)$) F?EOA4 @?E INTEIENEN EN E DE4PAOAMIENT DE ?N

E*?)2)2)$)&) Fuerza aero+in/mica)

2)2)$)2) Fuerza +e resistencia al ro+amiento)2)2)$)$) Fuerza 7or 7en+iente)2)2)$)3) Fuerza +e inercia)2)2)$)) Fuerza centrfuga)2)2)$),) Fuerzas +e resistencia 1 la 7otencia +el motor)2)2)$)!) Pr+i+as +e energa)

2)2)3) *A4I4: PATE4 ONA4 MDIFI*ABE4)2)2)3)&) Lreas +e un 8e(culo)2)2)3)2) Oonas 7ara me;orar)

2)2)) P?EBA4 DE ABATI)2)2))&) DiseCo +el e-7erimento)2)2))2) alores e-7erimentales)

2)2))$) Pruebas realiza+as 1 resulta+os)2)2))3) Pruebas +e 8isualizaci5n)2)2))) *onsumo +e combustible)

2)2),) *N*?4INE4 E*MENDA*INE4)2)2)!) ANEQ4)2)2)G) BIBI.AFA)2)2)#) EFEEN*IA4)

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'" -etodologa

'"!" Alcance

En base a la meto+ologa +e 7ruebas a realizarse9 e;ecuta+as e-7uestas

7ara la in8estigaci5n 1 resulta+os obteni+os tomar 7autas 7ara la +ecisi5n

+e un estu+io +iferente +e este tema9 es +ecir no +e;ar la in8estigaci5n en

el aire sino ue se (aga a m/s 7rofun+i+a+) A su 8ez ue sea a7orte 7ara

mirar el ren+imiento 1 eficiencia +el motor 1 en la minimizaci5n +el im7acto

ambiental en cuanto al consumo +e combustible se refiere9 ue a su 8ez

7ermitir/ tomar la me;or +is7osici5n tcnica 7ara im7lementarlo en los

8e(culos ue circulan en la cui+a+)

'"%" -ateriales

*om7uta+ora)Tesis e-istentes)

Artculos afines)ibros)e8istas es7ecializa+as en el tema)Foros acerca +el tema a tratarse)

'"'" .erra$ientas / T0cnicas

4oftare +e simulaci5n *om7utational Flui+ D1namics)

Normas 1"o 7rotocolos normaliza+os +e 7ruebas +e laboratorio)

'"1" -0todos

Para el +esarrollo 57timo +e la in8estigaci5n se +ebe tomar comofun+amental cam7os tales como la obser8aci5n9 la e-7eriencia 1

ob8iamente la e-7erimentaci5n9 7ara los cuales se 8a a utilizar 8arias

meto+ologas9 entre estas est/ el Mto+o Em7rico +e la In8estigaci5n

*ientfica9 ue es la obtenci5n +e informaci5n a 7artir +e e-7eriencias9 1a

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ue en la fase inicial se 8a a tomar 8i8encias obteni+as) Tambin se

utilizar/ el Mto+o +e la bser8aci5n *ientfica9 ue consiste en la

7erce7ci5n +irecta +el ob;eto +e in8estigaci5n9 7uesto ue en la eta7a

inicial se realizar/ un +iagnostico 7or me+io +e este mto+o 7ara

+eterminar el 7roblema9 segui+o +e esto en la eta7a +e +esarrollo +e la

in8estigaci5n se tomar/ como referente a la obser8aci5n 7ara la

com7robaci5n +e los ob;eti8os o +eterminaciones 7lantea+as en un

7rinci7io 1 a su 8ez en la eta7a final9 1a ue a7orta con conclusiones

7uesto ue es el mto+o +e m/s cercana al entorno +on+e se +esarrolla la

in8estigaci5n)

El Mto+o E-7erimental se 8a a a7licar en gran 7arte +e esta in8estigaci5n9

este mto+o surge como resulta+o +el +esarrollo +e la tcnica 1 +el

conocimiento (umano9 es +ecir se 8a a a7licar en la fase +e +esarrollo +e

la in8estigaci5n9 1a ue se 7reten+e tomar los factores esenciales 7ro8istos

+el tema +e aero+in/mica en los 8e(culos 1 generar im7acto 7ara la

in8estigaci5n9 1 a su 8ez se 8a a aislar los factores tri8iales o no

esenciales9 7ara re+ucir e ob;eto +e estu+io a un cam7o controla+o 1 7o+ermane;ar +e manera eficiente 1 eficaz la in8estigaci5n) *omo base 7ara esta

in8estigaci5n se 8a a tomar el Mto+o Bibliogr/fico9 el cual consiste en la

reco7ilaci5n +e informaci5n +e 8arios autores sobre un tema +etermina+oR

lo cual a1u+ar/ a la in8estigaci5n e-7uesta a generar informaci5n

secun+aria 1 com7letar la informaci5n 7rimaria ue se 7ue+a argumentar

+urante el +esarrollo +e la misma) Este mto+o se 8a a utilizar en to+as las

eta7as +e la in8estigaci5n9 7uesto ue siem7re se buscar/ tener un

res7al+o bibliogr/fico +e autores fe(acientes)

1" Cronogra$a

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4e 8a a seguir este cronograma 7rocuran+o el cum7limiento +e ca+a acti8i+a+ en

el tiem7o 7lantea+o)

2" #res

upu

esto

3" 4ibli

ogra

fa

Balance Nacional +e Energa9 Ministerio +e *oor+ina+or +e 4ectores Estratgicos9

re8isi5n 20&39 (tt7:"")sectoresestrategicos)gob)ec"7%

content"u7loa+s"+onloa+s"20&3"&&"esumen%Balance%EnergeH**HG&tico%

Nacional%20&3&)7+f

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-eses

Actividades Febrero -aro Abril -a)o

Planteamiento +el tema 5

e8isi5n bibliogr/fica 5

Desarrollo +el tema 5eco7ilaci5n +e informaci5n 5

Elaboraci5n +el 7lan 5

In8estigaci5n acerca +e losconocimientos b/sicos

5

I+entificaci5n +e las me;orastecnol5gicas en la aero+in/mica +eun 8e(culo)

5

In8estigaci5n +e la ca7a lmite 1 lase7araci5n +e flu;o)

5

Estudiar la fuera aerodin6$ica )el i$pacto proporcionado"

5

Investigar acerca de las onas

para $ejorar en el vehculo para

una e7celente aerodin6$ica"

5

DiseCo +el e-7erimento en el7rograma 7re8isto)

5

An/lisis +e los resulta+os arro;a+os a7artir +e la in8estigaci5n)

7

Pruebas +e 8aloraci5n +e tesis 5

Presentaci5n +e tesis 5

+ubro 8,9 Fuente financia$iento

Estu+ios +e laboratorio 00 Pro7ioPrograma *om7utational Flui+D1namics

&00 Pro7io

Mo8ilizaci5n &00 Pro7ioDerec(o +e tesis &$00 Pro7ioTotal: % #ropio
http://www.sectoresestrategicos.gob.ec/wp-content/uploads/downloads/2014/11/Resumen-Balance-Energe%CC%81tico-Nacional-20141.pdfhttp://www.sectoresestrategicos.gob.ec/wp-content/uploads/downloads/2014/11/Resumen-Balance-Energe%CC%81tico-Nacional-20141.pdfhttp://www.sectoresestrategicos.gob.ec/wp-content/uploads/downloads/2014/11/Resumen-Balance-Energe%CC%81tico-Nacional-20141.pdfhttp://www.sectoresestrategicos.gob.ec/wp-content/uploads/downloads/2014/11/Resumen-Balance-Energe%CC%81tico-Nacional-20141.pdfhttp://www.sectoresestrategicos.gob.ec/wp-content/uploads/downloads/2014/11/Resumen-Balance-Energe%CC%81tico-Nacional-20141.pdfhttp://www.sectoresestrategicos.gob.ec/wp-content/uploads/downloads/2014/11/Resumen-Balance-Energe%CC%81tico-Nacional-20141.pdf


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Bonifacio Fern/n+ez arraCaga) Intro+ucci5n a la mec/nica +e flui+os9 Alfa omega9

?ni8ersi+a+ *at5lica +e *(ile9 ##) Frank S(ite) Mec/nica +e flui+os9 Mc .ra ill9 ?ni8ersit1 of (o+e Islan+9 2003) unes A) *engel) Mec/nica +e flui+os =fun+amentos 1 a7licaciones>9 Mc .ra ill9

?ni8ersit1 of Ne8a+a9 200,) *ommittee to Assess Fuel Econom1 Tec(nologies for Me+ium% an+ ea81%Dut1

e(iclesR National esearc( *ouncilR Trans7ortation esearc( Boar+9

Tec(nologies an+ A77roac(es to e+ucing t(e Fuel *onsum7tion of Me+ium% an+

ea81%Dut1 e(icles9 20&0) ose Mc*allen9 Fre+ Broan+9 Kames oss9 T(e Aero+1namics: of ea81

e(icles Trucks9 Buses9 an+ Trains9 ol ) ?ni8ersit1 of 4out(ern *alifornia9

47ringer9 2003) oz81 sorio Montes9 An/lisis 1 e8aluaci5n +el com7ortamiento energtico +e los

8e(culos automotores +e la A+ministraci5n Pblica Fe+eral9 tesis9 ?NAM9 20&2) Fo- 1 McDonal+Us) Intro+ucci5n a la mec/nica +e flui+os9 Ko(n Sile1 V 4ons9 Inc)

kla(oma 4tate ?ni8ersit19 20&&)

;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; Eric< -ora # Ing" Ale7 *u$6n -sc Fir$a Estudiante Fir$a Docente Director

;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; Ing" Ed=in Ta$a)o -sc Ing" &uan Carlos Lucero -sc

Fir$a del Docente Asesor Fir$a del Docente Asesor

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