Formula One Rear Wing Optimization

Abstract

L’objectiu d’aquest projecte consisteix en el desenvolupament aerodinàmic de l’aleró posterior del prototip de Fórmula 1 que l’equip Epsilon Euskadi prepara per la temporada 2011. La quantitat de recursos informàtics pel seu desenvolupament en CFD (Dinàmica Computacional de Fluids) limita constantment les fases d’evolució del monoplaça, i per tant es requereix una optimització del procediment. Per tal d’accelerar el desenvolupament i de millorar la presa de decisions a l’hora de provar nous alerons, s’utilitza el programa ModeFrontier per tal d’automatitzar tot el procés de disseny en 3D, simulació de dinàmica de fluids i posterior tractament dels resultats. A més, mitjançant l’ús d’algoritmes interns d’aquest programa, es busquen automàticament nous candidats per millorar l’aleró sense la intervenció de l’enginyer. Amb la finalitat d’obtenir un disseny que pugui ser millorat automàticament, es fa un estudi de la simulació de fluids del Fórmula 1 en StarCCM+, i es fa un disseny totalment parametritzat de l’aleró posterior amb CATIA V5. A més, es redueix la complexitat de la malla i del model a simular per tal de reduir fins a 30 vegades la quantitat de càlculs que s’han de processar, tot i que implica unes certes limitacions a l’hora del desenvolupament de la part inferior de l’aleró (aleró de suport/estructural d’unió amb la carrosseria). Finalment, un cop implementat el model reduït i amb resultats de correlació positius amb el model inicial, es posa en funcionament en un ordinador d’altes prestacions, buscant el millor aleró possible, revisant periòdicament els resultats i decidint les noves línies de desenvolupament en les reunions amb el Departament d’Aerodinàmica. Mitjançant diverses fases de millora, s’assoleix un nou aleró posterior que fa el monoplaça més d’una dècima de segon més ràpid per volta. Tot el projecte ha estat desenvolupat al Departament d’Aerodinàmica de l’equip Epsilon Euskadi treballant conjuntament amb el grup de desenvolupament del prototip de Fórmula 1, el que suposa que el projecte s’ha guiat constantment per les necessitats del monoplaça i pels criteris de desenvolupament que implica aquest esport, buscant sempre el màxim rendiment possible amb els recursos disponibles amb dates límit molt estrictes. Això incrementa notablement el valor del projecte ja que reflecteix perfectament el desenvolupament real en un equip de Fórmula 1 d’un aleró posterior.