Sviluppo e analisi dell'Aeromap di una vettura di Formula SAE

This thesis aims to analyze, through CFD simulations, the dynamic behavior of a Formula Student car. The idea stems from a personal interest in vehicle dynamics and from the desire to contribute, through a rigorous engineering approach, to the development of increasingly high-performance solutions in motorsport. The work begins with a theoretical overview, in which the key concepts related to aerodynamics and vehicle dynamics are defined, as they are essential for fully understanding the issues addressed throughout the study. Subsequently, the methodologies adopted for numerical modeling and simulation are presented, with particular attention given to the choice of CFD models and the boundary conditions employed. The analysis focuses on four operating conditions: braking and acceleration in a straight line, cornering at constant radius, and cornering with variable radius and roll angle. The results obtained will be critically discussed to highlight the main aerodynamic phenomena that influence vehicle stability and performance. The ultimate goal is to provide a framework that is useful not only for understanding the car’s behavior, but also for developing optimized solutions to be implemented in future competition seasons.

La presente tesi si propone di analizzare, attraverso simulazioni CFD, il comportamento dinamico di una vettura di Formula Student. L’idea nasce dall’interesse personale per la dinamica del veicolo e dalla volontà di contribuire, tramite un rigoroso approccio ingegneristico, allo sviluppo di soluzioni sempre più performanti in ambito motorsport. L’elaborato si apre con una panoramica teorica, in cui vengono definiti i concetti chiave relativi all’aerodinamica e alla dinamica del veicolo, fondamentali per comprendere a fondo le problematiche affrontate nel corso dello studio. Successivamente, si illustrano le metodologie adottate per la modellazione e simulazione numerica, ponendo attenzione sulla scelta dei modelli CFD e sulle condizioni al contorno impiegate. L’analisi si concentra su quattro condizioni operative: frenata e accelerazione in rettilineo, percorrenza di curva a raggio costante, curva con raggio e angolo di rollio variabili. I risultati ottenuti saranno discussi criticamente per evidenziare i principali fenomeni aerodinamici che influenzano la stabilità e la performance del veicolo. L’obiettivo è fornire un quadro utile non solo alla comprensione del comportamento del mezzo, ma anche allo sviluppo di soluzioni ottimizzate da implementare nelle future stagioni della competizione.