Progettazione di un kit aerodinamico per una vettura da Formula Student

The target of this thesis is the design of an aerodynamic kit for the Formula Student car of the Politecnico di Milano. To improve the performance of a competition vehicle, is required to increase the tire contact forces ant to have the right balance; to do this, it’s work out aerodynamics that must give downforce whit advancement resistance as small as possible. To do aerodynamics the first step is the simplification of the model, than it’s done a mesh in a boundary zone and are done fluid dynamic simulations to evaluate the initial situation. The next step is the design of a flat bottom, of a rear wing, of a front wing and finally, if necessary, of some other aerodynamic parts. Whenever a new part is added to the model, fluid dynamic simulations are done to evaluated the influence of this component. More test are carried out to find the best combination flat bottom-wings. After the fluid dynamic modeling, is required a mechanical design to made possible the realization of the kit. In the end should be carried out test in wind tunnel or road test to validate the model and the simulations made.

L’obiettivo di questo lavoro di tesi è quello di progettare un kit aerodinamico per la vettura da Formula Student del Politecnico di Milano. Per migliorare le prestazioni di un veicolo da competizione, è necessario aumentare le forze scaricabili a terra dagli pneumatici ed avere il corretto bilanciamento; per fare questo si studiano appendici aerodinamiche che forniscano carico, ma che allo stesso tempo generino una resistenza all’avanzamento il minore possibile. Per realizzare un kit aerodinamico si parte dalla semplificazione del modello senza appendici della vettura, si realizza una mesh di tale modello in un volume di controllo, si effettuano delle simulazioni aerodinamiche per valutare la situazione di partenza. Il passo successivo consiste nel progettare un fondo, un’ala posteriore, una anteriore ed eventuali altre appendici. Ogni volta che si aggiunge un elemento al modello vengono effettuate delle analisi fluidodinamiche per valutarne l’influenza. Dopo aver modellato fluidodinamicamente il kit, è necessaria una progettazione meccanica dello stesso per renderne possibile la realizzazione. Si ripetono più prove per valutare la combinazione fondo-ali migliore. Infine andrebbero realizzati dei test in galleria del vento o in pista con una vettura strumentate per validare il modello e le simulazioni effettuate.