Disseny i anàlisis de dos alerons posterior de la Fórmula 1

En aquest treball de final de carrera del grau d’enginyeria mecànica en la UPC de Barcelona en el campus EEBE, tractarem l’evolució de l’aerodinàmica en la Fórmula 1, des dels seus inicis fins l’actualitat i la importància que te en la màxima categoria de l’automobilisme. També els fonaments teòrics que hem obtingut en la realització d’aquest treball, que han estat la base per la creació de dos alerons posteriors que s’assemblin el màxim possible a un aleró real de l’actualitat. Es detallarà el procés pas a pas des del disseny dels dos alerons posteriors, de la mateixa normativa tècnica del 2022, però amb característiques molt distants, el disseny es farà mitjançant el programa de SolidWorks en el que es seguiren les directrius establertes per la Federació Internacional de l’Automòbil, perquè els nostres elements aerodinàmics siguin legals sota les normatives tècniques establertes. Per altre banda la simulació d’aquests dos alerons es farà mitjançant el programa de SolidWorks Flow Simulation, en el que s’entrarà més en detall amb les eines de Cut plot, Surface plot i Flow simulation, en les que s’avaluaren les forces aerodinàmiques, la força de sustentació i la força drag per obtenir els coeficients adimensionals i l’eficiència aerodinàmica dels elements.
En este trabajo de fin de carrera del grado de ingeniería mecánica en la UPC de Barcelona en el campus EEBE, trataremos la evolución de la aerodinámica en la Fórmula 1, desde sus inicios hasta la actualidad y la importancia que tiene en la máxima categoría del automovilismo. También los fundamentos teóricos que hemos obtenido en la realización de este trabajo, que han sido la base para la creación de dos alerones posteriores que se asemejen lo máximo posible a un alerón real de la actualidad. Se detallará el proceso paso a paso desde el diseño de los dos alerones posteriores, de la misma normativa técnica de 2022, pero con características muy distantes, el diseño lo haremos mediante el programa de SolidWorks en el que seguiremos las directrices establecidas por la Federación Internacional del Automóvil, para que nuestros elementos aerodinámicos sean legales bajo las normativas técnicas establecidas. Por otro lado, la simulación de estos dos alerones la haremos mediante el programa de SolidWorks Flow Simulation, en el que entraremos más en detalle con las herramientas de Cut plot, Surface plot y Flow simulation. En las que evaluaremos las fuerzas aerodinámicas, la fuerza de sustentación y la fuerza drag para obtener los coeficientes adimensionales y la eficiencia aerodinámica de nuestros elementos.
In this final project for the Mechanical Engineering degree at UPC Barcelona on the EEBE campus, we will explore the evolution of aerodynamics in Formula 1, from its beginnings to the present day, and the significance it holds in the premier category of motorsport. We will also delve into the theoretical foundations that served as the basis for creating two rear wings that closely resemble a contemporary real wing. We will outline the step-by-step process, starting from the design of the two rear wings, following the technical regulations of 2022 but with significantly different characteristics. The design will be carried out using SolidWorks software, adhering to the guidelines set by the International Automobile Federation to ensure that our aerodynamic elements comply with the established technical regulations. Furthermore, the simulation of these two wings will be conducted using SolidWorks Flow Simulation. We will delve into the details using tools such as Cut Plot, Surface Plot, and Flow Simulation. Through these tools, we will evaluate aerodynamic forces, lift force, and drag force to obtain dimensionless coefficients and assess the aerodynamic efficiency of our elements.