Aerodinâmica Busscar

A BUSSCAR é reconhecida pela qualidade de suas carrocerias, resultado de anos de experiência em desenvolvimento estrutural, com foco em testes físicos e virtuais. Para o desenvolvimento do novo VISSTA BUSS 360, a empresa recorreu à simulação de Dinâmica de Fluidos Computacional (CFD) para o projeto do novo design, com o propósito de obter a menor força de arrasto possível. Seu objetivo era entregar ao mercado um ônibus otimizado com menor consumo de combustível e, portanto, custos operacionais reduzidos. Para o setor de transporte o consumo de combustível é o fator com maior influência nos custos gerais, sendo uma consideração significativa em qualquer nova aquisição de um ônibus. Para resolver esse problema, a Busscar decidiu reduzir significativamente a força de arrasto de sua carroceria, especialmente quando comparado ao modelo anterior, o Vissta Buss 360 Elegance (2012).

Para etapa de execução dos estudos, a Busscar optou pela plataforma da SimScale, uma empresa alemã especializada em simulações CFD em “nuvem”.

Inicialmente, foram modeladas três carrocerias diferentes em CAD, sendo uma correspondente ao Vissta Buss Elegance 360, uma representando o novo modelo Busscar Vissta Buss 360, além de um concorrente, para efeito de comparação. As geometrias foram então carregadas ao software para a criação das malhas de volumes finitos, método matemático para a discretização do problema. Um túnel de vento virtual foi então modelado de modo a capturar o escoamento do ar sobre as superfícies do veículo e calcular a força e o coeficiente de arrasto. O modelo matemático possuía um piso móvel e rodas giratórias para simular um ônibus a 25 m/s (90 km/h). Foi gerada uma malha de 18 milhões de elementos para cada modelo em um servidor com 96 núcleos de processamento. Cada simulação levou cerca de 10 horas de análise para calcular os resultados.

Com as simulações em CFD realizadas, os engenheiros Hugo Kuhn e Fabio Luis Crema foram capazes de propor alterações adicionais ao projeto. As principais melhorias foram o redesenho dos espelhos retrovisores e ampliação dos raios externos frontais, que foram alterados após a avaliação do coeficiente de arrasto do modelo Busscar anterior.

O design aprimorado do novo VISSTA BUSS 360 reduziu o coeficiente de arrasto em 16% e a força de arrasto em 15%, em relação ao Vissta Buss 360 Elegance (2012). Em comparação ao concorrente avaliado, mesmo obtendo um coeficiente de arrasto muito similar, a menor área frontal do Vissta Buss 360 proporciona uma força de arrasto 5% menor, o que representa economia adicional na operação do cliente Busscar.

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