
Simulação Multifásica de Tanque de Combustível Sob Cargas Reais de Pista
ClienteEESC-USP Formula SAE
- CFD
- Escoamento Multifásico
- Powertrain
Resultado
350ml
Margem mínima segura de
validada contra telemetria real
O problema
Rodar com o tanque muito baixo arrisca puxar vapor e ar para a linha de combustível em vez de combustível líquido — o que priva os injetores e pode danificar a bomba. A geometria supressora de ondas dentro do tanque foi projetada para evitar isso, mas nunca havia sido validada contra o movimento real do combustível durante uma volta, apenas presumida.
Abordagem
Construí uma simulação multifásica transiente (ar e etanol, com modelo completo de evaporação/condensação entre as fases líquida e gasosa) e a alimentei com dados reais de acelerômetro capturados no carro durante uma volta real de competição — de forma que as acelerações que o combustível sofre na simulação são as acelerações que o carro realmente fez, curva a curva. O domínio modelou a sucção da bomba como uma saída e o retorno do regulador de pressão como uma entrada, contabilizando o consumo real de combustível ao longo da volta. Como a entrada era telemetria real, a saída da simulação pôde ser observada quadro a quadro junto ao vídeo da volta, mostrando exatamente qual curva ou frenagem causou qual padrão de movimento do combustível.
Resultado
Acompanhar a composição de fase na saída do tanque ao longo da volta completa identificou o nível mínimo seguro real de combustível — cerca de 350ml — abaixo do qual o supressor de ondas não conseguia mais garantir fluxo somente líquido até a saída sob as acelerações de corrida. Esse número, somado ao consumo real por volta, define o volume mínimo seguro de projeto do tanque diretamente a partir de dados, em vez de uma margem estimada.
Por que isso importa para o seu projeto
Qualquer componente cuja margem de segurança dependa de carregamento dinâmico real — não apenas geometria estática — se beneficia de ser alimentado por telemetria real em vez de entradas idealizadas. Isso transforma uma suposição de projeto em um número validado.
Imagens da simulação
Simulação Dinâmica do Tanque de Combustível
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