Simulación numérica de la aerodinámica de un monociclo eléctrico

Abstract

Se caracteriza la aerodinámica del flujo de aire sobre un monociclo eléctrico, motivado por el creciente interés de la sociedad en los vehículos de movilidad personal y a ciertos inconvenientes observados en el comportamiento real en relación con la refrigeración del monociclo Kingsong 18XL. Con la intención de dar una explicación a los hechos apreciados, se ha simulado numéricamente un modelo que recrea el monociclo en un túnel de viento. Haciendo uso de los datos arrojados por OpenFoam se analiza la velocidad del flujo, las líneas de corriente y la viscosidad turbulenta. Por último, se da una explicación cualitativa de la relación que existe entre los esfuerzos viscosos y la problemática de refrigeración, explicando desde un punto de vista ingenieril el origen del problema de sobrecalentamiento observado en el motor eléctrico del monociclo objeto de estudio.

We study the external flow around an electric unicycle motivated by the need to characterise the heat flux on the electric motor. The model considered in this study is Kingsong 18-XL. To this end, we use OpenFoam and simulate the air flow on the bluff body numerically. Several critical parameters as the streamlines, velocity magnitude, shear stress and turbulent viscosity are therefore analysed. By taking into account the Reynolds similarity between the heat flux and shear stress, we are able to explain from an engineering point of view the origin of the lack of refrigeration in the electric engine.