Analysis and design of a Human Powered Vehicle

Abstract

[ES] Desde principios del siglo XIX, en la industria del automóvil se han buscado estructuras más ligeras y diseños aerodinámicos mejorados para dar con un vehículo aerodinámicamente eficiente con un consumo energético y una estabilidad óptimos. Al principio, los prototipos presentaban perfiles cuadrados y de alta resistencia, lo que provocaba una mayor inestabilidad e ineficiencia del combustible. Por esta razón, para abordar estos desafíos, esta tesis presenta una investigación sobre el análisis aerodinámico de un chasis de vehículo de propulsión humana (HPV), cuyo objetivo principal es examinar la resistencia aerodinámica encontrada durante el viaje por carretera y posteriormente mejorar la eficiencia del vehículo a través de un rediseño del modelo anterior. La metodología de investigación implica la realización de simulaciones y pruebas aerodinámicas utilizando software especializado para evaluar el rendimiento aerodinámico del chasis original. Luego, en base al análisis, se implementa un rediseño del chasis, incorporando modificaciones de diseño innovadoras para reducir la resistencia del aire mientras se mantiene la integridad estructural.

[EN] Since the beginning of the 19th century, lighter structures and improved aerodynamic designs have been pursued in the automotive industry to stumble upon an aerodynamically efficient vehicle with optimal energy consumption and stability. At the beginning, prototypes featured just boxy, high-resistance profiles, resulting in increased instability and fuel inefficiency. For this reason, to address these challenges, this thesis presents an investigation into the aerodynamic analysis of a Human Powered Vehicle (HPV) chassis, whose primary objective is to examine the aerodynamic resistance encountered during road travel and subsequently enhance vehicle efficiency through a redesign of the previous model. The research methodology involves conducting aerodynamic simulations and tests using specialised software to evaluate the aerodynamic performance of the original HPV chassis. Then, based on the analysis, a redesign of the chassis is implemented, incorporating innovative design modifications to reduce air resistance while maintaining structural integrity.