Study of the downstream aerodynamic elements of current Formula 1 cars

Abstract

[ES] La Fórmula 1 es una disciplina que hace uso de tecnología sofisticada con el fin de mejorar constantemente el rendimiento de los coches y ofrecer un gran espectáculo deportivo. Buena parte de este rendimiento depende de las superficies aerodinámicas que conforman el vehículo, las cuales permiten dirigir el flujo de aire de la manera más eficiente para poder mantener el mejor balance posible entre downforce y drag. Este proyecto se centra en un análisis parcial de la aerodinámica de los coches de F1 actuales, poniendo el foco en el flujo de aire aguas abajo del coche. Haciendo uso de software para modelado en 3D, se recrearán tanto el fondo del vehículo como su parte trasera, incluyendo las superficies aerodinámicas correspondientes. Posteriormente, se realizarán simulaciones en CFD del comportamiento del flujo a su paso por dichas superficies y a su salida del vehículo, bajo las condiciones a las que se enfrentan dichos vehículos cuando compiten en pista. Los efectos de dichos dispositivos en el rendimiento del coche se estudiarán y discutirán.

[EN] Formula 1 is a discipline that makes use of sophisticated technology in order to constantly improve the performance of the cars and offer a great sporting spectacle. Much of this performance depends on the aerodynamic surfaces that make up the car, which allow the airflow to be directed in the most efficient way so as to maintain the best possible balance between downforce and drag. This project focuses on a partial analysis of the aerodynamics of current F1 cars, focusing on the airflow downstream of the car. Using 3D modelling software, both the car¿s floor and its rear part will be recreated, including their associated aerodynamic surfaces. Subsequently, CFD simulations of the flow behaviour as it passes through these surfaces and as it exits the vehicle will be carried out, under the conditions faced by these vehicles when competing on the track. The effects of these devices on car performance will be studied and discussed.

[CA] La Fórmula 1 és una disciplina que utilitza tecnologia sofisticada per a millorar constantment el rendiment dels cotxes i oferir un gran espectacle esportiu. Gran part d’aquest rendiment depén de les superfícies aerodinàmiques que componen el monoplaça, que permeten dirigir el flux d’aire de la manera més eficient per a mantindre el millor equilibri possible entre càrrega aerodinàmica i resistència. Aquest projecte se centra en una anàlisi parcial de l’aerodinàmica dels actuals cotxes de F1, centrant-se en el flux d’aire aigües avall del monoplaça. Utilitzant programari de modelatge 3D, es recrearan tant el sòl del cotxe com la seua part posterior, incloent-hi les seues superfícies aerodinàmiques associades. Posteriorment, es duran a terme simulacions CFD del comportament del flux al seu pas per aquestes superfícies i a la seua eixida del vehicle, en les condicions a les quals s’enfronten aquests vehicles quan competeixen en la pista. S’estudiaran i discutiran els efectes d’aquests dispositius en el rendiment dels cotxes.