Estudio y Optimización del Alerón Delantero de un Monoplaza de Formula Student

Abstract

En el presente Trabajo Fin de Grado (TFG), se estudia el comportamiento aerodinámico del alerón delantero del monoplaza de Formula Student del ISC Formula Student Racing Team correspondiente a la temporada 2022. El análisis servirá para la posterior implementación y optimización de mejoras en su funcionamiento. En la memoria de este TFG encontrará en primer lugar una contextualización del trabajo, abordando desde una perspectiva histórica el funcionamiento de un alerón delantero, así como la evolución del equipo en el que se ha desarrollado dentro de la Formula Student, para, posteriormente, fijar los objetivos que se persiguen en el presente TFG. Estos hacen referencia principalmente en optimizar el caudal de aire de refrigeración y estudiar la estela del alerón. Posteriormente y antes de analizar el funcionamiento del alerón delantero que monta, a fecha de realización de este TFG, el monoplaza del ISC Formula Student Racing Team, se expondrá la base teórica del trabajo. Finalmente, se analizará el comportamiento aerodinámico del diseño existente con el software CFD ANSYS-FLUENT, para, posteriormente, introducir y optimizar las mejoras necesarias para satisfacer los objetivos fijados. En los anexos de la memoria, podrá encontrar de forma detallada la configuración de los parámetros utilizados en las simulaciones CFD realizadas, así como mapas de presión estática, velocidad y turbulencia de todas las geometrías analizadas en este TFG.In this Final Degree Project (FDP), the aerodynamic behaviour of the front wing of the Formula Student car of the ISC Formula Student Racing Team for the 2022 season is studied. The analysis will be used for the subsequent implementation and optimization of improvements in its performance. In the report of this FDP you will first find a contextualisation of the work approaching from a historical perspective the operation of a front wing, as well as the evolution of the team in which it has been developed within the Formula Student. Then, the objectives pursued in this TFG will be set. These mainly refer to optimizing the cooling air flow and studying the wake of the wing. Then, and before analysing the aerodynamic behaviour of the front wing mounted on the car at the time of this TFG, the theoretical basis of the work will be explained. Finally, the aerodynamic behaviour of the existing design will be analysed with the CFD software ANSYS-FLUENT. And after this, the necessary improvements to meet the objectives set will be introduced and optimized. In the appendices of the report, you will find a detailed description of the set-up of the CFD simulations, as well as static pressure, velocity and turbulence maps of all the geometries analysed in this dissertation.