Máster en Ingeniería de Vehículos de Competición MVC001 - AERODINÁMICA Y CFD I

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1 Máster en Ingeniería de Vehículos de Competición MVC001 - AERODINÁMICA Y CFD I

2 Asignatura: AERODINÁMICA Y CFD I Créditos: 6 Curso: 1º Semestre: 1º Profesor: Timoteo Briet / Enrique Scalabroni Curso académico: REQUISITOS PREVIOS Ninguno. 2. DESCRIPCIÓN DE CONTENIDOS - Definiciones más importantes: densidad, presión, temperatura, viscosidad. - Capa límite; espesor, desarrollo, subcapas y partes. - Propiedades y consecuencias: Bernouilli, Venturi, Coanda, Magnus. - Fuerzas y momentos. - Ecuaciones de Navier Stokess; definición, simplificaciones varias y análisis. - Trabajo con las ecuaciones de Navier Stokess; ejemplos. - Downforce; definición y métodos de cálculo. - Métodos y sistemas para aumentar la downforce. - Drag; definición y métodos de cálculo. - Métodos y sistemas de reducción de la drag; comparación entre sistemas. - Centro de presión; balance aerodinámico; cálculo del centro de presión. - Aero map; definición y tipos; ejemplos sobre varios coches de competición: GP2, F3, etc. - Métodos de generación del aero map: pista, CFD y túnel de viento. - Trabajo con el aero map y puesta a punto de un coche. - Túnel de viento; estructura, partes y funcionalidad; diseño de un túnel de viento. - Ensayos en túnel de viento; validación de resultados. - Automóviles turismo; ejemplos: - Camiones. - Coches. - Autocaravanas. - Spoilers: tunning - Sistemas aerodinámicos en un coche de competición: - Air damm. - Splitter. - Efecto suelo. - Turbuladores; selladores de paso de flujo. - Difusor. - Alerones frontales y traseros. - Pontones. - Refrigeración; métodos y sistemas; cálculo de radiadores. - Tomas de admisión. - Trompetas, bridas y air box. - Ensayo post rig. - Aerodinámica transitoria. - Funciones de transferencia. - Ensayo aero post rig: aero estática y aero transitoria. - Optimización de muelles y damper. - Lap time; definición, elaboración y estudio. - Ejemplos reales y prácticas sobre el simulador / AERODINÁMICA Y CFD I [2] 15/10/2014

3 Se realizarán conferencias y charlas por parte de expertos de reconocido prestigio de manera periódica. 3. COMPETENCIAS QUE ADQUIERE EL ESTUDIANTE Y RESULTADOS DEL APRENDIZAJE 1. Conocer los principios fundamentales de la aerodinámica y saber usarlos en el diseño y optimización de vehículos de competición. 2. Adquirir los conocimientos necesarios para calcular capas límites, con el fin de programar adecuadamente simulaciones CFD de calidad. 3. Conocer qué es el aero map y saber usarlo para realizar un buen setup, así como conocer el comportamiento en pista. 4. Diseñar ensayos aerodinámicos de validación: túnel de viento, pista y CFD. 5. Conocer los principales componentes aerodinámicos que componen un vehículo de competición, su funcionalidad y el proceso de diseño. 6. Conocer el proceso de diseño y optimización integral de un vehículo de competición, con el objetivo de realizar un setup idóneo para cada circuito, vehículo y piloto. 7. Conocer las necesidades que una simulación CFD requiere. El estudiante al finalizar esta materia deberá ser capaz de poder optimizar aerodinámicamente el vehículo; para ello, deberá tener en cuenta también la suspensión y el diseño de ésta; por ello, un buen análisis aero post rig, deberá ser herramienta fundamental del estudiante, con el fin de conseguir una buena dinámica global. El alumno deberá saber trabajar con el lap time, como útil que aúna todas las áreas de diseño y optimiza el setup, y deberá conocer los métodos de ensayos. 4. ACTIVIDADES FORMATIVAS Y METODOLOGÍA Se compone de: Clases de teoría y práctica + Evaluación continuada. Clases prácticas: Se compone de ejemplos prácticos realizados por el profesor que serán acompañados por otros que realizarán los alumnos de dificultad similar, de acuerdo a lo visto en las clases de teoría y a los problemas que se plantean con automóviles de competición. Se hará especial énfasis, en todo lo relacionado con la generación y uso del aero map, en el diseño aerodinámico, en la suspensión y en la dinámica general del vehículo. Se enseñará a utilizar herramientas informáticas como Excel, así como paquetes informáticos matemáticos como Mathcad, Matlab o similar. Se realizarán prácticas y visitas a Túneles de Viento y Canales Hidrodinámicos, para por un lado, observar trabajos diarios y conocer sus protocolos, y en segundo lugar, aprender y ensayar los propios modelos estudiados y construidos a tal efecto / AERODINÁMICA Y CFD I [3] 15/10/2014

4 Tutorías: Se realizarán tutorías individuales o conjuntas donde se supervisarán los trabajos que se lleven a cabo y se solucionarán aquellas dudas que puedan surgir en el desarrollo de la asignatura. TEMA DE EVALUACIÓN 5. SISTEMA DE EVALUACIÓN Convocatoria Ordinaria: - Asistencia y Participación: 10 %. - Trabajos prácticos o actividades académicas dirigidas: 50 % - Prueba final: 40 % La prueba final o examen escrito es obligatoria. Sólo se podrán presentar aquellos alumnos que obtengan una nota superior o igual a 4 en el trabajo práctico. La nota final será la nota media ponderada entre la asistencia y participación, los trabajos o actividades y el examen final. Convocatoria Extraordinaria: Para aquellos alumnos que no logren aprobar la convocatoria ordinaria y habiendo obtenido el 10 % en Asistencia y Participación: - Examen final: 90 % Restricciones: Para poder hacer la media ponderada de las calificaciones anteriores es necesario obtener al menos un cuatro en el examen final. Los ejercicios y trabajos que no hayan sido entregados en la fecha indicada por el profesor, ponderarán con un cero en la nota para el examen ordinario. 6. BIBLIOGRAFÍA 1. AERODINÁMICA DEL AUTOMÓVIL, SIMON MCBEATH, CEAC, 2005 ; ISBN RACE CAR AERODYNAMICS, JOSEPH KATZ; ISBN - 10: ISBN - 13: LOW SPEED WIND TUNNEL TESTING, JEWEL B.BARLOW, WILLIAM H. RAE, ALAN POPE ; ISBN - 10: ISBN - 13: LOW SPEED AERODYNAMICS, JOSEPH KATZ, ALLEN PLOTKIN; ISBN AERODINÁMICA Y AERO POST RIG APLICADOS AL DISEÑO DE COCHES DE COMPETICIÓN, TIMOTEO BRIET, ENRIQUE SCALABRONI, IGNACIO SUÁREZ / AERODINÁMICA Y CFD I [4] 15/10/2014

5 7. BREVE CURRICULUM DEL PROFESORADO Timoteo Briet Blanes Coordinador Máster en Ingeniería de Vehículos de Competición Profesor del área de Ingeniería Licenciado en Matemáticas y Doctorando en Ingeniería Industrial por la Universidad de Nebrija. Ha trabajado en GP2 y F3 y participado en innumerables proyectos de diseño y optimización de coches (Fórmulas monoplazas para circuito, coches de Rallys, Deportivos, Coches turismo), de igual forma ha participado en optimización de motos de competición (125 cc de Aprilia 2009), también en el diseño de autocares de largo recorrido y bajo consumo (Tata Motors). Pertenece a un grupo de investigación y desarrollo de Análisis aero-post-rig; especialidad en Lap Time, Aerodinámica, CFD, Ecuaciones de Navier Stokes, diseño Túnel de Viento, etc. Ha sido Profesor en Másters de Ingeniería de Competición en España, Sudamérica y (Le Mans) Francia. Enrique Héctor Scalabroni Profesor del área de Ingeniería Ingeniero Industrial con una amplia experiencia en el Mundo de la Competición: trabajó con Ladislao Haida Competición en Argentina, Avante en Fórmula Renault Argentina, Equipo Argentino oficial de Renault, Dallara Automobile en Italia durante 4 años (desarrollo de Fórmula 3 y otros, así como el diseño de su túnel de viento), Ferrari F1 con Alain Prost, Williams con Patrick Head y Frank Williams, Lotus F1, Peugeot Sport en Sport Prototipos (París, Francia), Ikuzawa F1 y Maxim Conceptual Engineering (Inglaterra), Asiatech Motores de F1 (Paris Francia e Inglaterra). También fué Jefe y propietario del equipo de GP2, BCN Competition and Motorsport SL (Barcelona, España). 8. LOCALIZACIÓN DEL PROFESOR Profesor y Coordinador de la asignatura: Prof. Timoteo Briet Mail: tbriet@nebrija.es / AERODINÁMICA Y CFD I [5] 15/10/2014