Estudio de la evolución aerodinámica de los coches de Formula 1

Formula 1, since its first championship in 1950, has been characterized as the pinnacle of innovation and development, with aerodynamics being one of the areas where most advances have been made throughout history. In fact, aerodynamics has become the most important aspect of modern Formula 1 cars, since they have large wings and diffusers that allow the cars to take corners at high speed. The objective of this thesis is to understand how aerodynamics have evolved throughout history and what differences, at an aerodynamic level, present two front wings from different eras. For this, four aerodynamic simulations will be carried out by CFD (Computational Fluid Mechanics). Specifically, two will be carried out for a front wing from the 90s and two for a front wing from 2018. The project has a historical contextualization and an explanation of the different aerodynamic elements that the teams have developed throughout history. Immediately afterwards, all the aerodynamic concepts necessary for the understanding of the project will be exposed. Next, the parts that a front wing has and what are the functions of these parts will be explained in detail. With all this information, finally, the aerodynamic simulations will be carried out and the results will be extracted. From the results obtained, it can be concluded that the 2018 wing is much more efficient, since, although it generates a similar air resistance to the front wing from the 90s, the 2018 wing generates much more downforce, which is what allows the car to take corners at a higher speed.
La Fórmula 1, desde su primer campeonato en 1950 se ha caracterizado por ser la cima de la innovación y el desarrollo, siendo la aerodinámica uno de los ámbitos en el que más avances se han realizado a lo largo de la historia. De hecho, la aerodinámica se ha convertido en el aspecto más importante de los Fórmula 1 modernos, puesto que cuentan con grandes alerones y difusores que permiten a los coches poder tomar las curvas a una gran velocidad. El objetivo de esta tesis es comprender cómo ha evolucionado la aerodinámica a lo largo de la historia y qué diferencias, a nivel aerodinámico, presentan dos alerones delanteros de distintas épocas. Para ello, se realizarán cuatro simulaciones aerodinámicas por CFD (Mecánica de fluidos computacional). Concretamente se llevarán a cabo dos para un alerón de los años 90 y dos para un alerón de 2018. El proyecto cuenta con una contextualización histórica y una explicación de los distintos elementos aerodinámicos que han desarrollado los equipos a lo largo de la historia. Acto seguido, se expondrán todos los conceptos aerodinámicos necesarios para la comprensión del proyecto. Seguidamente, se explicará en detalle las partes que tiene un alerón delantero y cuáles son las funciones de dichas partes. Con toda esta información, finalmente, se realizarán las simulaciones aerodinámicas y se extraerán los resultados. A partir de los resultados obtenidos, se puede llegar a la conclusión de que el alerón de 2018 es mucho más eficiente, puesto que, aunque genera una resistencia al aire parecida al alerón de los años 90, el alerón de 2018 genera mucha más carga aerodinámica, permitiendo que el coche pueda tomar las curvas a una mayor velocidad.