aerodinamica

TRABAJO FINAL DE CARRERA

TÍTULO DEL TFC: Diseño de un alerón de un vehículo de competición:
comparación de la simulación aerodinámica numérica y la simulación
aerodinámica experimental
TITULACIÓN:
Ingeniería
Aeronavegación

Técnica

AUTOR: Rubén Emilio Campos López
DIRECTOR: Adeline de Villardi de Montlaur
Daniel Crespo Artiaga
FECHA: 28 de julio de 2008

Aeronáutica,especialidad

Título: Diseño de un alerón de un vehículo de competición: comparación de la
simulación aerodinámica numérica y la simulación aerodinámica experimental
Autor: Rubén Emilio Campos López
Director: Adeline de Villardi de Montlaur
Daniel Crespo
Fecha: 28 de julio de 2008

Resumen
Este trabajo de final de carrera consiste en el diseño y posterior estudio
aerodinámico de un aleróntrasero 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 tresperfiles 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, dondese ha
analizado con más detalle su comportamiento. Posteriormente, a partir de la
geometría creada en el software comercial Gambit se ha construído 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 seamínimo. 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 delsoftware comercial Gambit Fluent y en general de las simulaciones numéricas.

Title:

Design of a race car aileron: comparison of the numerical and

experimental aerodynamics simulations
Author: Rubén Emilio Campos López
Director: Adeline de Villardi de Montlaur
Daniel Crespo Artiaga
Date: July, 28th 2008

Overview
This final degree essay consists of the design and posterioraerodynamic study
of the rear wing tip of a race car. First of all we studied several shapes of wing
tips using the commercial program of computational fluid dynamics (CFD),
Gambit and Fluent and then we will do an experimental study. An initial two
dimensional simulation was carried out by using the above mentioned
software, giving us an approximate idea of which of the three chosen airfoils,
ch10,davis sm, or e385 has a better performance, namely, which one has
lower drag and generates more lift force towards the ground. Once we have
chosen the best type, we will then carry out a second three dimensional study,
a more exhaustive one, in which we will analyze its actual properties.
Afterwards, from the geometry created in the commercial software Gambit, we
built a scale model using thenew 3D printing technique created by Zprinter.
This scale model was small enough to avoid wall interferences and blocking
effects in the wind tunnel. The scale model was submitted to an experimental
study in the EPSC low speed wind tunnel. Experimental data was compared to
the results of two and three dimensional simulations, in order to have a critical
view of the accuracy of the...