Riassunto analitico
This thesis investigates the aerodynamic design of the front and underbody for a late 1980s Formula Opel Lotus race car. The study begins with a detailed analysis of the original underbody’s aerodynamic performance, using Computational Fluid Dynamics (CFD) simulations to identify key flow structures and performance limitations. OpenFOAM is used as the primary simulation tool, performing both straight-line simulations and cases with a rotated fluid domain to approximate yawed cornering conditions to provide a comprehensive assessment of aerodynamic behavior. Following the initial simulations, the design phase begins with the use of a CAD to develop and refine the new underbody layout. The main goal is to improve the interaction between the underbody inlet and the front wing, which plays a crucial role in optimizing airflow distribution. Key modifications include the creation of new bargeboards from scratch, the addition of a convergent section to the underbody inlet, and slight adjustments to the front wing to enhance cornering performance. These changes aim to improve airflow management, reduce flow separation, and increase downforce while maintaining aerodynamic balance. The results demonstrate significant improvements in performance, highlighting the potential for optimizing classic race car aerodynamics.
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Abstract
Questa tesi tratta la progettazione aerodinamica della parte anteriore e del fondo di una vettura da competizione Formula Opel Lotus della fine degli anni ’80. Lo studio inizia con un’analisi dettagliata delle prestazioni aerodinamiche del fondo originale, utilizzando simulazioni CFD per identificare le principali strutture di flusso e le limitazioni prestazionali. OpenFOAM viene impiegato come strumento principale di simulazione, eseguendo sia simulazioni in rettilineo sia casi con dominio fluido ruotato per approssimare condizioni di percorrenza in curva, al fine di ottenere una valutazione completa del comportamento aerodinamico. Successivamente alle simulazioni iniziali, ha inizio la fase di progettazione mediante l’utilizzo di un software CAD per sviluppare e perfezionare il nuovo layout del fondo. L’obiettivo principale è migliorare l’interazione tra l’ingresso del fondo e l’ala anteriore, elemento cruciale per ottimizzare la distribuzione dei flussi. Le modifiche principali comprendono la realizzazione di nuovi bargeboard, l’aggiunta di una sezione convergente all’ingresso del fondo e lievi modifiche all’ala anteriore per migliorare le prestazioni in curva. Questi interventi mirano a migliorare la gestione dei flussi, ridurre le separazioni e aumentare la deportanza, mantenendo al tempo stesso un corretto bilanciamento aerodinamico. I risultati ottenuti mostrano miglioramenti significativi delle prestazioni, evidenziando il potenziale di ottimizzazione dell’aerodinamica di vetture da competizione storiche.
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