Diseño de un alerón de un vehículo de competición: comparación de la simulación aerodinámica numérica y la simulación aerodinámica experimental

Abstract

Este trabajo de final de carrera consiste en el diseño y posterior estudio aerodinámico de un alerón trasero de un automóvil de competición. Primero han estudiado varios perfiles de alerones mediante el uso del programa comercial de dinámica de fluidos computacional (CFD), Gambit y Fluent y posteriormente se realizará un estudio experimental. Una primera simulación numérica en dos dimensiones que se ha realizada con el software indicado, nos aportará una idea aproximada de cuál de los tres perfiles elegidos, el perfil ch10, el perfil davis sm o el perfil e385 responde mejor a las necesidades del problema planteado (que tenga un coeficiente de resistencia menor y que genere una mayor fuerza de sustentación hacia el suelo, es decir, una mayor carga aerodinámica). Una vez elegido el perfil con mejores prestaciones teóricas, se le ha sometido a un segundo estudio tridimensional, donde se ha analizado con más detalle su comportamiento. Posteriormente, a partir de la geometría creada en el software comercial Gambit se ha construido una maqueta mediante la novedosa técnica de impresión 3D de la empresa barcelonesa Zprinter. Esta maqueta es lo suficientemente pequeña para que el efecto de la pared en el aire de la cámara de ensayos del túnel de viento que roda al perfil sea mínimo. La maqueta se ha sometido a un estudio experimental en el túnel de viento de baja velocidad de la EPSC. Para finalizar el proyecto, se han comparado los resultados de la simulación numérica en dos dimensiones, de la simulación numérica en tres dimensiones y de la simulación experimental en el túnel de viento, con el objetivo de tener una visión crítica sobre el grado de exactitud del software comercial Gambit - Fluent y en general de las simulaciones numéricas.