Gracias al rápido desarrollo de la tecnología de la información y la inteligencia artificial, los vehículos autónomos (AV) están despegando. De hecho, la tecnología AV está ahora tan avanzada que los vehículos se utilizan para entregas logísticas y transporte público de baja velocidad.
Aunque la mayoría de las investigaciones se han centrado en algoritmos de control para mejorar la seguridad, se ha prestado menos atención a mejorar la eficiencia aerodinámica, que es esencial para reducir el consumo de energía y aumentar la autonomía. Como resultado, los problemas de resistencia aerodinámica impiden que los vehículos autónomos mantengan las velocidades habituales.
i Física de fluidosDe AIP Publishing, investigadores de la Universidad Tecnológica de Wuhan en Wuhan, China, se centraron en mejorar el rendimiento aerodinámico de los vehículos autónomos a través de sensores montados externamente, como cámaras y dispositivos de detección y alcance de luz (LiDAR), que son esenciales para los vehículos autónomos. Funcionalidad
“Los sensores montados externamente aumentan significativamente la resistencia aerodinámica, particularmente al aumentar la relación de resistencia de interferencia dentro de la resistencia aerodinámica total”, dijo el autor Yiping Wang. “Teniendo en cuenta estos factores (las interacciones entre los sensores y los efectos de las dimensiones geométricas sobre la resistencia a la interferencia), es importante optimizar exhaustivamente los sensores durante la fase de diseño”.
Los investigadores utilizaron una combinación de métodos computacionales y experimentales. Después de establecer una plataforma computacional automatizada, combinaron el diseño experimental con un modelo alternativo y un algoritmo de optimización para optimizar las formas estructurales de los sensores AV. Finalmente, realizaron simulaciones tanto del modelo base como del modelo optimizado, analizaron los efectos de la reducción de la resistencia y evaluaron la mejora en el rendimiento aerodinámico del modelo optimizado. Utilizaron un experimento en un túnel de viento para validar la fiabilidad de sus hallazgos.
Después de optimizar el diseño, los investigadores encontraron una reducción del 3,44 por ciento en la resistencia aerodinámica total del AV. En comparación con el modelo de referencia, el modelo optimizado redujo el coeficiente de resistencia aerodinámica en un 5,99 % en las simulaciones y mejoró significativamente el rendimiento aerodinámico en las simulaciones inestables.
El equipo también observó un flujo de aire mejorado, con menos turbulencia alrededor de los sensores y una mejor distribución de la presión en la parte trasera del vehículo.
“De cara al futuro, nuestros hallazgos podrían contribuir al diseño de vehículos autónomos aerodinámicamente más eficientes, permitiéndoles viajar distancias más largas”, dijo Wang. “Esto es especialmente importante a medida que aumenta la adopción de vehículos autónomos, no sólo en el transporte de pasajeros sino también en aplicaciones de entrega y logística”.
