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.

Inestabilidades térmicas: célula de Bénard

En este trabajo se estudia el comportamiento de una lámina de fluido limitada por dos superficies. La temperatura de la superficie inferior es mayor que la de la placa superior. Para pequeños gradientes de temperatura la conducción de calor será suficiente para disipar el calor. Sin embargo, la convección de Bénard, es decir, el movimiento macroscópico de las partículas del fluido, comienza cuando la conducción no es capaz por sí sola de disipar todo el calor debido a un mayor gradiente de temperatura. La consecuencia más notable de la convección es la formación de las llamadas celdas de Bénard. Como se va a demostrar estas solo pueden adoptar determinadas formas geométricas. De hecho, solo pueden ser polígonos regulares y solo serán visibles cuando la diferencia térmica entre las superficies no sea excesivamente grande y el flujo no sea turbulento. Una característica importante de este tipo de sistemas es que las ecuaciones que las rigen no son lineales, y, por tanto, aparece el fenómeno del caos determinista.