Títol: Aerodinàmica aplicada a l’automobilisme
Autor/a: Marc Llaó Domínguez
Tutor/a: Gabriel Calabuig Reig
Modalitat: Ciències i tecnologia: Cientificotècnic
Àrea: Física
Centre: Ins Tarragona
Localitat: Tarragona
Objectius:
- Comprensió i aplicació de les lleis bàsiques de la mecànica de fluids.
- Dissenyar un element aerodinàmic propi de l’automobilisme.
- Aprendre a utilitzar tecnologies CFD per a simular el rendiment del disseny.
- Dur a terme una simulació física del disseny.
Hipòtesi:
És l’aerodinàmica l’àmbit més important per a millorar el rendiment d’un monoplaça?
El procés:
Primerament, es va fer una recerca teòrica sobre la mecànica de fluids, per a comprendre el perquè de les forces que actuen en un monoplaça, a més d’una recerca sobre perfils alars, coeficients, etc. Després d’assimilar els conceptes físics, poc a poc es van anar dissenyant prototips d’alerons, coneixent el programa i mesurant-ne les mides per a aplicar-hi els càlculs pertinents. En haver decidit el disseny final de la peça, es van dur a terme simulacions virtuals per a comparar els resultats amb els càlculs teòrics. A més, es van poder extreure resultats reals de l’experiment realitzat a l’EETAC, on es van sotmetre les peces a les condicions simulades en un túnel de vent, amb vents superiors a 130 km/h. En tenir els resultats de calculs, simulacions i experiments es van extreure les conclusions numèriques del treball.
Conclusions:
Efectivament, l’aerodinàmica és vital a l’hora de valorar i millorar el rendiment d’un monoplaça. Sobre el disseny, ha complert les espectatives i ha donat resultats bons respecte a les forces obtingudes, però amb diferències entre càlculs i simulacions. Aquest fet pot ser degut a una variació de la forma inicial del perfil alar, que en varia els coeficients extrets de la recerca inicial (donats per la forma i les característiques del perfil).
Bibliografia:
- Adrian Newey. How to build a car. Harper Collins
- Jose Messeguer. Aerodinàmica bàsica. Garceta
- Fernando Gandía. Fundamentos de los métodos numéricos en aerodinàmica. Garceta
Llocs Web:
- Análisis técnico: carga aerodinámica y downforce
- Principios Aerodinámicos
- Principio de operación de máquinas eólicas
- Memoria Trabajo Final de carrera: Diseño de un alerón de vehículo de competición: comparación de la simulación aerodinámica numérica y la simulación aerodinámica experimental
- Memòria Treball Fi de Grau: Elementos y dispositivos aerodinámicos en la Fórmula 1: parte central del vehículo
- Aerodinámica del Monoplaza
- CH10. 2018. Airfoil Tools
- Túneles de viento
- Biography of Charles (Chuck) Hollinger
Presentació:
Fotos:
Foto 2.- La imatge mostra com està col·locat el model de l’aleró en el túnel de vent.
Foto 3.- La imatge mostra com és el disseny final de l’aleró, utilitzat en les simulacions virtuals.
Foto 4.- La imatge mostra com són les peces impreses de l’ala i l’aleró abans de ser montades per a posar-les al túnel de vent.