Cómputo del Mapa Aerodinámico de un Automóvil de Competición

Abstract

La medida integral del rendimiento de un vehículo de competición es el tiempo de vuelta. Con el fin de minimizar el mismo, se debe realizar una elección correcta de los elementos aerodinámicos,dinámicos y parámetros de configuración del automóvil, los cuales dependen fuertemente del dibujo del circuito. En este contexto, la optimización de las diferentes variables es asistida mediante “simuladores de tiempo de vuelta” que estiman el tiempo de giro en función de un paquete de parámetros definidos. Un juego de datos muy importante para su cómputo es el denominado mapa aerodinámico, el cual cataloga los coeficientes de sustentación (Cl) y arrastre (Cd) del vehículo en relación a las diferentes configuraciones de alturas delanteras (front height) y traseras (rear height) por la cual atraviesa el vehículo durante la vuelta. Debido a la gran variación que presentan los coeficientes aerodinámicos para determinado rango de alturas, es necesario computar gran cantidad de puntos dentro del mapa. En este sentido, este trabajo presenta una estrategia de resolución basada en herramientas automatizadas de generación de mallas, simulación y post-proceso, utilizando el software OpenFOAM(R), para computar y analizar los mapas aerodinámicos de un vehículo en particular. Además, se analizan cuestiones relativas a la convergencia de las simulaciones y sensibilidad de los coeficientes aerodinámicos en relación a las características de las mallas utilizadas. Finalmente, una vez definido el mapa aerodinámico, se propone un esquema de procedimiento para minimizar las simulaciones realizadas basado en las curvas de nivel del mapa obtenido.