O que é CFD?

Olá pessoal,

Hoje vou esclarecer para vocês o que é CFD, e como ele é aplicado na evolução dos carros de Fórmula 1.

Na Fórmula 1, a busca pela performance é algo implacável. Em função das regulamentações técnicas atuais, a aerodinâmica é uma área chave onde ganhos cruciais no tempo de volta podem ser obtidos. Tradicionalmente o desenvolvimento aerodinâmico era conduzido nos túneis de vento, mas devido ao desenvolvimento exponencial na capacidade dos computadores, os softwares de CFD se tornaram uma ferramenta essencial para as principais equipes da Fórmula 1.

Mas o que exatamente é CFD? CFD quer dizer Computational Fluid Dynamics, é comumente descrito como “um túnel de vento virtual”. Usando um software sofisticado e máquinas de grande capacidade computacional, que permitem aos engenheiros simular e analisar as propriedades aerodinâmicas antes mesmo do carro ser fabricado.

O ponto crucial de uma simulação em CFD é o modelo CAD do carro que é subsequentemente dividido em vários pontos de amostragem com tamanho da ordem de milimetros, para criar uma malha de superficie. Uma vez que a geometria do carro foi quebrada em milhões de elementos pontuais, um processo similar é feito para o ar “deslizando” pelo carro para criar uma malha de volume. Quando a malha estiver completa, o modelo resultante é carregado em um supercomputador onde uma parte muito sofisticada do software, o calculador CFD, que usa as equações de Navier-Strokes (muito famosas no mundo a aerodinâmica) para calcular o fluxo de ar em torno do veículo com um grau de precisão impressionante. Esse processo produz cerca de 1 Bilhão de numeros para a interpretação computacional.

Dessa solução CFD, os engenheiros podem extrair uma quantitade tremenda de informações. Isso inclui forças aerodinâmicas fundamentais que atuam no carro (arrasto, balanço e etc), bem como gráficos impressionantes que representam a natureza exata do fluxo de ar sobre as diversas superfícies do veículo (quanto mais próximo do vermelho, mais intenso e o fluxo de ar). A habilidade de visualizar o fluxo é particularmente uma ferramenta poderosa pois ajuda aos engenheiros a entender a aerodinâmica do carro de um modo que não seria possivel se fossem usados somente túneis de vento. Mapas de contorno da pressão nas superficies são estudados, linhas de velocidade do ar em torno do veículo são traçadas e analisadas com o objetivo de desenvolver a eficiência aerodinâmica do carro de corrida.

Bom pessoal, espero que tenham gostado do post.

Um abraço,

Rafael

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