Diseño y análisis CFD del paquete aerodinámico de un monoplaza para la competición Time Attack Germany

Abstract

Este proyecto resume el proceso de diseño y análisis del paquete aerodinámico de un monoplaza de la BEC Category, siguiendo la normativa de la competición alemana Time Attack Germany. En concreto, se crea una carrocería, un splitter, un difusor y un alerón trasero. La principal motivación que ha llevado a elegir este trabajo ha sido la de realizar un estudio aerodinámico en CFD en una categoría en la que no se invierte dinero en el desarrollo de la aerodinámica. De esta forma se puede marcar una gran diferencia en el rendimiento del monoplaza en la competición en relación a los monoplazas que existen en la actualidad en el mercado, pudiendo así sembrar la base para fabricarlo en un futuro y comercializarlo. Esta memoria está dividida en cinco partes bien diferenciadas. En la primera de ellas se introducirá la categoría a la que pertenece el monoplaza, la competición y circuitos donde se incluiría, además de un breve marco teórico y la selección de softwares para el modelado, análisis y simulación. En el capítulo posterior, se definirán los objetivos del proyecto tras recopilar las normas clave del reglamento de la competición y las características y dimensiones de las que parte el diseño. La tercera parte, y donde reside el grueso del trabajo, se detallará el completo proceso de diseño y análisis CFD, así como de los resultados de tal estudio y la posterior simulación en el software de Tiempo por Vuelta. De esta forma se podrán comparar las diferentes alternativas y elegir el diseño final que será expuesto en el cuarto capítulo. Por último, en la quinta parte que daría la conclusión al escrito, se reflexionará sobre los objetivos que han sido cumplidos y se propondrán nuevas vías de mejora o posibles trabajos futuros.

This project summarizes the design and analysis process of the aerodynamic package of a BEC Category single-seater car, following the regulations of the German Time Attack Germany competition. Specifically, these four aerodynamic elements will be created: a bodywork, splitter, difusor and rear wing. The main motivation for choosing this topic was to carry out an aerodynamic study in CFDin a category in which no money is invested in the development of aerodynamics. In this way, a great difference can be made in the performance of the car in competition in relation to the cars that currently exist on the market, thus being able to create the base to manufacture it in the future and market it. This report is divided into five distinct parts. In the first one, the category to which the car belongs, the competition and circuits where it would be included will be introduced, as well as a brief theoretical framework and the selection of software for modeling, analysis and simulation. In the later chapter, the objectives of the project will be defined after compiling the key rules of the competition regulations and the characteristics and dimensions from which the design starts. The third part, and where the bulk of the work resides, will detail the complete CFD design and analysis process, as well as the results of such study and the subsequent simulation in the Time per Lap software. In this way, it is possible to compare the different alternatives and choose the final design that will be exposed in the fourth chapter. Finally, in the fifth part that would give the conclusion to the writing, the objectives that have been fulfilled will be reflected and new ways of improvement or possiblefuture work will be proposed.