Modelagem numérica do escoamento de ar na cabine de um automóvel utilizando ferramentas de código aberto

Abstract

O presente trabalho tem como objetivo realizar uma modelagem numérica de um escoamento de ar dentro de uma cabine de um veículo por meio de \textit{softwares} de código aberto. A importância desse estudo se deve ao fato de que o ar-condicionado automotivo desempenha um papel fundamental no conforto térmico dos ocupantes durante a condução, sendo essencial modelar e compreender os fatores que influenciam o desempenho desse sistema. Um modelo CAD da cabine de um automóvel, baseado no modelo da cabine Duster 2011 da Renault, é simplificado no Blender e utilizado para realizar simulações CFD. O processo de simulação envolve a discretização espacial do modelo usando a ferramenta \textit{snappyHexMesh} e a utilização do \textit{solver simpleFoam} para processar a simulação, sendo ambos utilitários do \textit{software} OpenFOAM. Os resultados obtidos são analisados no programa Paraview, permitindo a análise do comportamento dos campos de propriedades como pressão e velocidade do escoamento no habitáculo do veículo. A partir dos resultados, pôde-se apontar que o uso de ferramentas de código-aberto são grandes potenciais para a modelagem de um escoamento de ar dentro de uma cabine automotiva, o que serve de base para outras linhas de análises nas áreas de condicionamento de ar automotivo e de conforto térmico.

The present work aims to perform a numerical modeling of airflow within a vehicle cabin using open-source softwares. The importance of this study lies in the fact that automotive air conditioning plays a crucial role in the thermal comfort of occupants during driving, making it essential to model and understand the factors influencing the performance of this system. A CAD model of the vehicle cabin, based on the 2011 Renault Duster cabin model, is simplified in Blender and used to conduct CFD simulations. The simulation process involves the spatial discretization of the model using the \textit{snappyHexMesh} tool and the use of the \textit{simpleFoam solver} to process the simulation, both being utilities of the OpenFOAM software. The obtained results are analyzed in the Paraview program, allowing the analysis of property fields such as the velocity and pressure fields within the vehicle cabin. Based on the results, it could be pointed out that the use of open-source tools holds great potential for modeling airflow within an automotive cabin. This serves as a foundation for further analysis in the areas of automotive air conditioning and thermal comfort.