Diseño de deflectores para la reducción de la resistencia aerodinámica en la locomotora GT42AC utilizando dinámica de fluidos computacional

Abstract

El presente trabajo de investigación es de tipo tecnológico además que se busca un alcance aplicativo para determinar cuan efectivo será su implementación, la metodología aplicada para el desarrollo será la VDI 2222 Y VDI 2221 con sus cuatro y siete pasos podremos obtener lo esperado. Buscamos la reducción de cargas aerodinámicas en la locomotora GT 42 AC, ya que esta máquina utilizada

para el trasporte de mineral en su ruta, (Arequipa- Pillones- Arequipa – Matarani- Arequipa) presenta una cierta cantidad de complicaciones por su forma

estructural frontal. Los coeficientes de arrastre y sustentación, la eficiencia aerodinámica, la fuerza y potencia de arrastre son lo que se busca hallar y determinar con la ayuda de la dinámica de fluidos computacional (CFD), una vez determinando el comportamiento aerodinámico en las tres distintas estaciones se plantea la fabricación de difusores, teniendo en cuenta el ángulo de enfrentamiento a usar, ya que esta selección será clave para obtener una reducción de los factores ya mencionados, con cálculos y simulaciones se lograra obtener una solución óptima y que presente como resultados la disminución de: fuerzas de arrastre, coeficientes de arrastre y sustentación y por último la reducción de la potencia que tendrá que ser ejercida por el motor siendo este capaz de vencer las fuerza aerodinámicas en contra y cumplir con el objetivo de una mejora en la eficiencia y un menor consumo de combustible, además del aumento de la eficiencia aerodinámica. Una vez logrando los objetivos planteados se busca el material para su fabricación, dicho material debe cumplir con diferentes cualidades ya que el cambio de clima, temperatura y altitud son perjudiciales para ciertos metales ferroso y no ferrosos y por último determinar los puntos de anclaje donde deberá de instalarse los difusores, permitiendo una sólida estructura y que no produzca peligro alguno con los operarios.