Estudio del comportamiento aerodinámico de un alerón trasero de un monoplaza tipo Formula Student

[ES]El proyecto investigador tiene el objeto el estudio del comportamiento de un perfil aerodinámico frente a un flujo turbulento, en este caso el aire. Se trata de evaluar las presiones que se ejercen sobre dicho perfil, que será un alerón de monoplaza tipo Formula Student, para comprobar si aporta alguna mejora en el comportamiento del monoplaza la introducción de este paquete aerodinámico. Con la introducción de este perfil en el monoplaza se pretende ganar un mayor agarre en el paso por curva siendo la resistencia al avance en recta la mínima posible, ya que lo que se pretende es hacer el recorrido del circuito en el menor tiempo posible. Por tanto hay dos variables a tener en cuenta a la hora de diseñar el alerón, por un lado esta mejorar el agarre de los neumáticos sobre el asfalto al tomar una curva, lo que nos permitirá tomar la curva a mayor velocidad y por tanto en menos tiempo, y por otro lado, la oposición que el alerón ejerce en el avance en recta disminuyendo su velocidad máxima. En resumen, se trata de comparar la fuerza horizontal y la fuerza vertical que el aire ejerce sobre el perfil aerodinámico a introducir en el monoplaza y evaluar si es beneficioso para este, es decir, si añadiendo dicho perfil se realiza el trazado del circuito en menor tiempo que sin él. Para ello se realizarán simulaciones con un software de modelado físico de flujos y turbulencias sobre un diseño de un alerón dado, con diferentes tipos de flujo, de forma que se asemeje de mejor forma a las condiciones de la pista y se obtendrán los resultados de las presiones que el flujo de aire ejerce sobre las superficies del perfil. Después se obtendrán las fuerzas puntuales vertical y horizontal y se analizaran los datos obtenidos. Deberán tenerse en cuenta, además de los resultados obtenidos, los materiales a emplear a la hora de su fabricación, el proceso de dicha fabricación y el coste que supone tanto el proceso como los materiales empleados.

Estudio de la precisión de varios modelos de turbulencia en la aplicación a perfiles aerodinámicos

[ES]El objetivo principal de este proyecto se centra en modelizar correctamente la capa límite sobre el perfil alar donde se produce la transición del régimen laminar al régimen transitorio. Como objetivo secundario se encuentra el afianzamiento de las bases teóricas de mecánica de fluidos obtenidas en la escuela y la adquisición de más conocimientos relacionados con la aerodinámica, concretamente con la capa límite. En una primera parte se tratarán los conceptos generales de los perfiles alares y se hará una breve introducción a los distintos tipos de mallado existentes. También se explicará el concepto de capa límite y todo lo relacionado con ella. A continuación, se establecerán los criterios de selección del modelo de turbulencia más adecuado y se mostrarán los resultados obtenidos de los distintos tipos de modelos de turbulencia anteriormente mencionados. Una vez seleccionado un modelo de turbulencia se profundizará en su estudio, aplicándolo a varios perfiles NACA. Se analizarán los resultados obtenidos y los errores y se buscarán posibles soluciones. Finalmente, se procederá a sacar las conclusiones del modelo escogido y se comparará con una serie de ensayos experimentales con objeto de poder validarlo.