Curso de Aerodinámica Vehicular.
Información institucional.
Título: Aerodinámica Vehicular
Programa del que depende: Ingeniería Mecánica
Modalidad: Presencial
Duración: 45 horas
Jornada: Diurna
PRESENTACIÓN.
La aerodinámica es una ciencia relativamente moderna que estudia las propiedades de los cuerpos cuando se movilizan a través del aire. Aunque nació para suplir necesidades aeronáuticas, actualmente es un área fundamental en el diseño automotor, ya que de ella dependen el desempeño y el rendimiento de un vehículo de calle, de carga pesada y de competición. Específicamente, la aerodinámica puede ser determinante en el consumo de combustible de vehículos de calle y de carga pesada, así como del desempeño en pista de vehículos deportivos, monoplazas y de turismo. Este curso provee los conocimientos teóricos necesarios para aprender a optimizar la carrocería de un vehículo y diseñar alerones, difusores, deflectores, ductos y divisores de flujo, entre otros. Así mismo, se aprenderá a realizar simulaciones aerodinámicas computacionales (CFD), lo cual mostrará gráficamente el comportamiento de todas las variables físicas y del flujo de aire sobre el modelo de un vehículo.
BENEFICIOS.
Este curso es pionero y único en el país. Quien lo tome, estará en capacidad de realizar análisis aerodinámicos sobre cualquier vehículo automotor, con el fin de disminuir el rendimiento de combustible y la refrigeración de zonas críticas o conseguir la optimización en velocidad y aceleración de un vehículo de altas prestaciones.
OBJETIVOS.
Objetivo principal:
Proveer al estudiante el conocimiento teórico y práctico sobre aerodinámica aplicada a vehículos terrestres, mediante un curso que abarcará desde los conceptos fundamentales hasta la elaboración e interpretación de simulaciones computacionales, pasando por el diseño de dispositivos aerodinámicos.
Objetivos específicos:
1. Comprender la terminología básica de la aerodinámica y su aplicación en un automóvil.
2. Diferenciar las ventajas y la influencia de la aerodinámica en diferentes clases de vehículos automotores.
3. Comprender el funcionamiento de diversos dispositivos aerodinámicos en vehículos de calle.
4. Comprender el funcionamiento y las consecuencias de la aerodinámica en vehículos de gran tamaño.
5. Comprender el funcionamiento básico de los elementos aerodinámicos aplicados a vehículos de competición.
6. Aprender a balancear las fuerzas aerodinámicas sobre un vehículo de competición para extraer el máximo rendimiento posible.
7. Aprender a diseñar elementos aerodinámicos en CAD.
8. Configurar una simulación aerodinámica con base en conocimientos de mecánica de fluidos.
9. Diagnosticar la aerodinámica de un vehículo automotor y proponer soluciones aerodinámicas reales.
PERFIL DEL ASPIRANTE.
A estudiantes o profesionales en ingeniería mecánica o a todas aquellas personas con estudios básicos de física y mecánica de fluidos que deseen adquirir conocimientos en aerodinámica con el fin de profundizar en las áreas de diseño automotor, optimización de rendimiento energético y mejoras en el desempeño de vehículos deportivos y de competición.
METODOLOGÍA.
Para empezar, se conocerán detalles básicos de aerodinámica, lo cual permitirá entender la parte teórica con mejores fundamentos. Permanentemente, todo lo visto durante el curso se comparará con casos reales. Enseguida, se conocerán detalles más profundos de las formas y las piezas aerodinámicas para vehículos de calle, pesados y de competición. En la parte intermedia del curso se introducirá al diseño y elaboración de simulaciones computacionales, con el fin de predecir los resultados y optimizar la geometría de las piezas. En el módulo siguiente se estudiarán detalles de la aerodinámica de un vehículo en su totalidad, como refrigeración de frenos y motores y generación de vórtices, entre otros.
Por último, se conocerán fundamentos básicos y detalles de las pruebas en túnel de viento, y se realizará una prueba final integral, en la que se evaluarán todos los aspectos metodológicos, es decir, teóricos, simulaciones y de pruebas físicas en túnel de viento.
Duración:
El curso se desarrollará en siete módulos, con un total de 45 horas de clase presenciales.
Certificación:
La Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito certificará a quienes participen activa y cumplidamente como mínimo en el 90 % de las sesiones programadas.
CONTENIDO TEMÁTICO.
Módulo I – Introducción a la aerodinámica vehicular (3 horas).
- Historia de la aerodinámica en vehículos.
- El impacto de la aerodinámica en el rendimiento de un vehículo.
- Influencia de la forma de un vehículo en su aerodinámica.
Módulo II – Terminología básica en aerodinámica (6 horas).
- Términos básicos de aerodinámica.
- Capa límite.
- Ecuaciones de Bernoulli y de continuidad.
- Flujo sobre cuerpos y coeficiente de presión.
- Resistencia aerodinámica y clases que le corresponden.
- Sustentación aerodinámica.
- Fuerzas laterales.
Módulo II – Perfiles, aerofolios y alerones (6 horas).
- Definiciones básicas.
- Alas finitas.
- Perfiles de alta sustentación.
- Perfiles para vehículos pesados.
- Alerones para vehículos de competición.
- Ejemplos de varias formas de perfiles.
Módulo IV – Dinámica de fluidos computacional (CFD) (9 horas).
- Naturaleza del CFD.
- Importancia del dominio en CFD.
- Elaboración y configuración de la malla.
- Volúmenes de control.
- Tratamiento de la capa límite.
- Análisis físico y condiciones.
- Posprocesamiento.
Módulo V – Aerodinámica del vehículo completo (6 horas).
- Carrocerías y conceptos de vehículos de calle.
- Influencia de las ruedas sobre la aerodinámica.
- Balance aerodinámico.
- Piezas de optimización.
- Refrigeración y deflectores.
- Generadores de vórtices.
- Aerodinámica interna.
Módulo VI – Validación y pruebas en túnel de viento (9 horas).
- Conceptos básicos en túnel de viento.
- Configuración en túnel de viento.
- Correcciones en túnel de viento.
- Balanzas aerodinámicas y medición de fuerzas.
- Mediciones indirectas.
Módulo VII – Práctica final (6 horas).
- Proyecto final teórico, en simulaciones y en túnel de viento.
