Aquest ítem conté el treball original, defensat a data de 12 de febrer de 2019, així com una versió corregida del mateix a data de 14 de febrer de 2019. Els canvis introduïts a la segona versió consisteixen en correccions en l'aspecte formal de la memòria, així com un càlcul corregit per a la força motriu teòrica necessària per al desplaçament del model Audi R8 V10 2017, a l'apartat d'estudi de consum, on s'ha emprat un coeficient de fricció entre els neumàtics i l'asfalt diferent a l'usat en l'apartat d'estudi de la velocitat de gir, a fi de proporcionar un escenari més proper a un marc físic real.

The following project depicts the design of a car body kit and its consequent aerodynamic analysis on virtual wind tunnel using Computational Fluid Dynamics (CFD) software. The aim is to increase downforce as much as possible while keeping drag at a decent value. SolidWorks has been used to create the initial Computer Aided Design (CAD) model of the car and the aerodynamic appendices, and OpenFOAM open source code serves as the CFD simulation and analysis platform. A first simulation has been carried over standard Ahmed Body, an extensively investigated geometry. An incompressible, turbulent, steady-state case has been assumed: simpleFoam and K-Omega SST have been chosen as solver and turbulence model respectively. Good agreement with published data has been achieved regarding the initial model’s behaviour, and the mesh and initial model have thus been validated. Later on, the external components to be tested have been developed: 3 spoilers, 3 wings, 3 diffusers, 3 ride heights, 3 front splitters, 2 side skirts and 2 canards. The contribution of each of the components to downforce and drag has been studied individually. The component that contributes most effectively to increasing downforce is the 15º Angle of Attack (AoA) NACA 6412 rear wing. A first final car model has been developed using each of the components in the configuration that demonstrated a higher contribution to downforce generation. The initial model’s efficiency was found to be E = 0.795. With the corresponding modifications, the final model 1 had an efficiency of E = -1.519. Two other models with different configurations of the components were tested to confirm whether we achieved the global optimum or not, and the results indicate that final model AB1 achieved the maximum downforce, while final model AB3 achieved the lowest aerodynamic resistance. A second analysis performed over a 2017 Audi R8 V10 simplified model has been carried as well, to observe the effects of the developed appendices over a more realistic car shape. Turn velocity and consumption have been studied over the final R8 model. The turn velocity has increased in 1.57%, while the consumption has increased in 4.73%, with respect to the standard R8 model.

El present projecte tracta sobre el disseny i anàlisi del comportament d'un vehicle amb apèndixs aerodinàmics afegits sobre la geometria de fàbrica en túnel de vent virtual.El modelat dels mateixos s'ha dut a terme amb l'objectiu d'augmentar al màxim la força de sustentació negativa,comprometent el mínim possible la resistència aerodinàmica.Per a tal,s'han emprat els programes SolidWorks, per a generar el model CAD(Disseny Assistit per Ordinador) base i la geometria addicional,i el codi obert OpenFOAM, per a dur a terme les simulacions CFD (Dinàmica de Fluids Computacional) i extreure'n els resultats. Una primera aproximació ha estat duta a terme emprant el model genèric àmpliament estudiat conegut com a Ahmed Body,simulant un cas incompressible i estacionar i amb flux turbulent; s’ha usat el solver simpleFoam i el model de turbulènciaK-omegaSST. S’ha assolit una correcta similitud amb dades experimentals publicades i s’han validat ambdós model inicial i malla. Posteriorment,s’han desenvolupat models de 3 alerons,3 spoilers,3 altures,3 difusors,2 splitters frontals, 2 làmines laterals o“sideskirts”i 2 canards.La contribució de cadascun dels elements en les forces experimentades pel cos estàndard (liftidrag) s’han estudiat per separat. El component que ha mostrat una contribució major a la generació de sustentació negativa ha estat l’aleró NACA 6412 a 15º d’angle d’atac (AoA). Finalment, s’ha simulat un primer model (final AB1) incorporant els elements que han suposat una major contribució a la generació de sustentació negativa. L’eficiència aerodinàmica del model inicial era de E=0.795. Amb el model final AB1 s’ha assolit E=-1.519. Dues altres configuracions han estat estudiades per a verificar si s’havia assolit el màxim global de sustentació negativa: els resultats indiquen que el model final AB1 suposa la màxima força de sustentació negativa, mentre que el model final AB3 suposa la major reducció en resistència aerodinàmica. Un segon anàlisi ha estat dut a terme sobre un model simplificat d’Audi R8V102017, per a comparar els efectes de la geometria desenvolupada sobre un model de cotxe més proper a la realitat.Sobre el model final s’han estudiat el canvi en velocitat de pas per curva i el consum. La velocitat de pas per curva ha augmentat en un1.57%, mentre que el consum ha pujat un 4.73%,respecte el model inicial d’Audi R8.