1
İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ UÇAK VE UZAY BİLİMLERİ FAKÜLTESİ
F1 YARIŞ OTOMOBİLİ AERODİNAMİĞİ
BİTİRME ÇALIŞMASI
Uçak Mühendisliği
Anabilim Dalı : Herhangi Mühendislik, Bilim
Programı : Herhangi Program
Tez Danışmanı: Prof. Dr. Alim Rüstem Aslan
ŞUBAT 2021
İsmail Emre KURT
2
3
İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ UÇAK VE UZAY BİLİMLERİ FAKÜLTESİ
F1 YARIŞ OTOMOBİLİ AERODİNAMİĞİ
BİTİRME ÇALIŞMASI
Uçak Mühendisliği
Anabilim Dalı : Herhangi Mühendislik, Bilim
Programı : Herhangi Program
ŞUBAT 2021
İsmail Emre KURT
(110140805)
Tez Danışmanı: Prof. Dr. Alim Rüstem Aslan
4
5
İTÜ, Uçak ve Uzay Bilimleri Fakültesinin 110140805 numaralı öğrencisi İsmail Emre
Kurt ilgili yönetmeliklerin belirlediği gerekli tüm şartları yerine getirdikten sonra
hazırladığı “FORMULA 1 YARIŞ OTOMOBİLİ AERODİNAMİĞİ” başlıklı tezini
aşağıda imzaları olan jüri önünde başarı ile sunmuştur.
Tez Danışmanı: Prof. Dr. Alim Rüstem Aslan .………………
İstanbul Teknik Üniversitesi
Jüri Üyeleri: Prof. Dr. Mehmet Şahin ………………
İstanbul Teknik Üniversitesi
Jüri Üyeleri: Prof. Dr. Fırat Oğuz Edis ………………
İstanbul Teknik Üniversitesi
Teslim Tarihi: 1 Şubat 2021
Savunma Tarihi: 8 Şubat 2021
6
Aileme,
7
ÖNSÖZ
Formula 1 çocukluğumdan beri yakından takip ettiğim ve çok sevdiğim bir motor
sporu olmuştur. Bu çalışma ile beraber bu çok sevdiğim ve kariyer yapmayı
istediğim sporda detaylı olarak bilgi edinmek ve öğrenmek için bu çalışmayı yaptım.
Her sorunumda bana yardımcı olan sayın hocam Prof. Dr. Alim Rüstem Aslan’a
teşekkürlerimi sunarım.
Şubat 2020
İsmail Emre KURT
8
İçindekiler Sayfa
ÖNSÖZ ........................................................................................................................ 7
İÇİNDEKİLER .......................................................................................................... 8
KISALTMALAR ....................................................................................................... 9
TABLO LİSTESİ ..................................................................................................... 10
ŞEKİL LİSTESİ ....................................................................................................... 11
ÖZET ......................................................................................................................... 12
SUMMARY .............................................................................................................. 13
1. GİRİŞ ............................................................................................................ 15
1.1.Formula 1’in Kısa Tarihi ve Aerodinamikle İmtihanı ................................... 16
1.2.Tezin Amacı ................................................................................................... 17
1.3.Literatür Araştırması ...................................................................................... 17
2. Formula 1 Aerodinamiği ............................................................................. 17
2.1.Downforce ...................................................................................................... 18
2.2.Stabilite .......................................................................................................... 19
2.3.Yer Etkisi ....................................................................................................... 20
3. Tekerlek İz Bölgesi ....................................................................................... 21
4. Tasarım ve Yöntem ...................................................................................... 22
4.1.Hesaplamalar ve Kabuller .............................................................................. 22
4.2.Model Seçimi ................................................................................................. 23
4.3.Geometri ......................................................................................................... 23
4.4.Mesh ............................................................................................................... 25
4.5.Sınır Koşulları ................................................................................................ 26
5. Sonuçlar ve Öneriler .................................................................................... 26
6. Literatür Karşılaştırması ............................................................................ 28
Kaynaklar ........................................................................................................... 29
9
KISALTMALAR:
CFD : Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği
𝒄𝑳 : Taşıma Katsayısı
𝒄𝑫 : Sürükleme Katsayısı
10
TABLO LİSTESİ:
Tablo 1: 2012 F1 Teknik Regülasyonları………………………...…………………23
Tablo 2: Modellerin katsayı hesabı için kullanılacak olan izdüşüm alanları………..27
Tablo 3:Kullandığımız geometrilerin CFD sonuçları……………………………….28
Tablo 4: Literatür Karşılaştırması………………………………...…………………28
11
ŞEKİL LİSTESİ:
Şekil 1: Tekerin ürettiği yanal kuvvetin tekerin dönüş açısına göre şiddeti ve bunun
kendisini yere basma kuvvetiyle oluşan farkı. Katz, J. (2006)…………....………...18
Şekil 2: Ağırlık merkezinin basınç merkezine göre konumu……………………......19
Şekil 3: Hücum açısı -1ᵒ. Re= 2*10^6. Ters çevrilmiş LS(1)-0413 airfoil. H: Yere
olan mesafe, c: veter uzunluğu. Katz, J. (2006)……………………………....….....20
Şekil 4: Ground effect, Katz, J. (2006)………………………………………....…...21
Şekil 5: Referans ön kanat…………………………………………………….…….24
Şekil 6: Ön kanadın airfoili………………………………………………………….24
Şekil 7: B2 Geometrisi……………………………………………………………....25
Şekil 8: Alternatif Geometriler (B1,B2,B3)……………………………………...….26
Şekil 9: Aynı basınç range’inde sırasıyla referans, B1, B2 ve B3 geometrilerinin
karşılaştırılması...……………………………....……………………………………27
12
FORMULA 1 YARIŞ OTOMOBİLİNİN AERODİNAMİĞİ
ÖZET
Formula 1 motor sporlarının belki de en üst noktasıdır. İlk yarışı 1950’de
koşulan Formula 1 insan ile makinenin mükemmel bir birleşimidir. Akışkanlar ve
motor bilimindeki gelişmelerle bugün tur süreleri tüm zamanların en düşük
sürelerine gelmiştir.Bu bitirme çalışmasında Formula 1 otomobilinin genel
dinamiklerini ve en büyük aerodinamik sorunlarından birine çözüm bulmaya
çalıştım. Bu sorun ön tekerlerin oluşturduğu iz bölgesidir. Bu iz bölgesi otomobilin
de üzerine düşerek düzgün akışı bozacak ve daha çok sürüklemeye yol açacaktır.Bu
çalışmamda önce referans bir ön kanat alarak taşıma ve sürükleme katsayıları
bulunmuş, literatürden ve denklemlerden faydalanılarak mantıklı geometrik
gelişmelerle ön tekerlerin oluşturduğu sürüklemenin azaltılması hedeflenmiştir.
Böylelikle bir F1 otomobilinin hedefi olan maksimum yere basma ve minimum
sürükleme hedeflenmiştir. Geometriler önce CATIA programında çizilmiş ve
ANSYS yardımıyla hesaplamalı akışkanlar dinamiği analizi yapılmıştır. Elde edilen
sonuçlar incelenmiştir.
13
FORMULA 1 RACE CAR AERODYNAMICS
SUMMARY
Formula 1 is, arguably, at the top of all motor sports. Formula 1, which its
first race was held in 1950, is great combination of a human and a machine. As fluid
and motor technology have developed, lap times became at their all time low.In this
project, I tried my best to understand the aerodynamics behind F1, but also tried to
find a solution for one of the biggest aerodynamic problems of F1, wake of the tyre.
This wake region falls onto body and harasses the flow over it, resulting in increased
drag.In this project, first we start with a referecence front wing then we add
geometries from the literature and calculate its lift and drag again. In the end, we
achieve the ultimate goal of maximum negative lift and minimum drag. Geometries
are drawn in CATIA and analised in ANSYS.
14
15
1. GİRİŞ
Günümüzde aerodinamik açıdan düşülmeyip tartışılmamış bir araç görmemiz
imkansızdır. Bunun başlıca sebebi iyi bir aerodinamik tasarıma sahip olan aracın
kullanıcısına yakıt olarak daha az masraf yükleyeceği, çünkü sürüklemesinin daha az
olacağıdır. Bazı özel tasarlanmış otomobillerde tasarım şartının yere dik olan yere
basma kuvveti olduğunu da görürüz. Bu tip katsayıların ve kuvvetlerin en önemli ve
en doruk olduğu yer hiç şüphesiz Formula 1’dir. Formula 1 açık tekerli ve tek
sürücülü otomobil şampiyonalarının en yüksek düzeyidir.
Doğada her canlı rekabet halindedir. Bu insanlar için de farklı değildir. İlk
olimpiyatlardan beri insanlar sürekli birbirleriyle yarışmışlar ve en önde gelen
olmaya çabalamışlardır. Bu otomobilin icadından sonra da farklılaşmadı. Kısa sürede
otomobil yarışları da düzenlenmeye başladı. Otomobil teknolojisi geliştikçe rekabet
daha da arttı. Günümüzde takımlar yaklaşık 90 saniye tur süreli bir pistte saniyenin
onda biri için çok büyük bir zaman, uğraş ve milyonlarca dolar harcamaktadırlar.
Bu çalışmada da kazanılması için uğraşılan ve uğruna çoğu şeyin feda edildiği
onda bir saniye için çalışma yürüteceğiz.
Resim: Bir Formula 1 aracı. (Ferrari 2004)
16
1.1.Formula 1’in Kısa Tarihi ve Aerodinamikle İmtihanı
Formula 1’in ilk yarışı 1950 yılında düzenlendi. 1950’den bugüne kadar aralıksız
devam etmektedir. 1950’de ilk yarışan Alfa Romeo’dan 2020’de yarışan Mercedes’e
kadar tüm otomobiller en hızlı olmak üzerine dizayn edildi. Yeni bilimsel gelişmeler
ve zeki mühendisler sayesinde F1 otomobilleri bugünkü hallerine geldi. Tabiki
bilimin bu deneysel alanında çok fazla dizayn yapıldı. 1950’lerde ilk amaç
sürüklemeyi azaltmaktı. Bunu o gün yarışan otomobillerde görebiliriz.
Resim: Alfa Romeo, 1951.
Resim 2’deki şampiyon otomobil Alfa Romeo’dan anlayacağımız üzere
düşük sürükleme ve maksimum hız en arzulanan şeydi. Ancak gelişen motor
teknolojisi ile yere tutuş önem kazanmaya başladı. Günümüz F1 otomobillerine
benzer ilk araçlar 1970’lerde ortaya çıkmaya başladı. Bu otomobiller negatif
taşımayı, yani yere basma kuvvetini kullanan ilk otomobillerdi. Yere basma
kuvvetinin önemi anlaşıldıktan sonra aerodinamik havacılıkta olduğu gibi motor
sporlarında da çok önemli bir alan haline geldi.
17
1.2.Tezin Amacı
Hazırlanan bu bitirme çalışmasında genel F1 otomobili aerodinamiği
incelenmekle beraber bir F1 otomobilinin tekerinin yol açtığı iz bölgesinin ön kanat
geometrisiyle ilişkisi irdelenmiştir. Otomobilin en önemli noktalarından biri olan ve
havayla ilk temas eden ön kanada yerleştirilecek girdap jeneratörleri, duvarlar ve
yere basma kuvveti sağlayan geometriler sayesinde değişen teker sürüklemesi ve
taşıma kuvvetiyle maksimum negatif taşıma ve minimum sürükleme hedeflenmiştir.
1.3.Literatür Araştırması
Aerodinamik F1 otomobillerinin olmazsa olmazıdır. Bu nedenle F1 otomobilinin
havayla temasa geçtiği her nokta üzerinde çalışmalar yapılmıştır. Katz et al. [1] tüm
hatlarıyla tüm F1 ve yarış araçları aerodinamiğini kitabında anlatmıştır.
Denklemlerde CFD açıklamalarına kadar çoğu şeyi açıklamış. Guerrero ve Castilla et
al. [2] da iz bölgesini CFD analiziyle incelemişlerdir ama onların konusu önde giden
bir otomobilin arkasında onu takip eden bir otomobile bıraktığı iz bölgesi ve ona
kaybettirdiği yere basmadır. Dhavamani et al. [3] çalışmasında ön ve arka kanatlara
pürüz ekleyerek CFD analizi yapmış ve sonuçlarını yazmıştır.Petkar, Kolgiri ve
Ragit et al. [4] farklı ön kanat geometrileriyle CFD analizleri yapıp yeni taşıma ve
sürükleme katsayıları bulmuşlardır.
2. Formula 1 Aerodinamiği
Bir F1 otomobilinin hızının altında yatan ana bileşenler; lastikler, motor,
süspansiyon ve aerodinamik tasarımdır. İyi bir aerodinamik tasarım hızlı bir F1
aracının olmazsa olmazıdır. Motordan alınan gücün lastiklere iletilip çekişin
yakalanması, otomobilin yere basma kuvveti, yani aerodinamiği ile ilgilidir. Yine
aynı şekilde virajların olabilecek maksimum ortalama hızla dönülmesi ve
süspansiyon sertliğinde optimum ayarın bulunması aerodinamikle doğrudan ilgilidir.
18
2.1.Downforce
Downforce, negative lift yani yere basma kuvvetidir. Yüksek downforce yüksek
frenleme performansı, yüksek viraj dönme kabiliyeti ve iyi denge demektir.
Şekil 1: Tekerin ürettiği yanal kuvvetin tekerin dönüş açısına göre şiddeti ve
bunun kendisini yere basma kuvvetiyle oluşan farkı. Katz, J. (2006).
Bu şekilde eğer A ve B noktalarını karşılaştırırsak daha fazla yere basan teker
olan B’nin daha düşük bir dönüş açısıyla A ile aynı dönüşü(yol tutuşu)
sergileyeceğini görmekteyiz. Benzer olarak A ve C için de aynı dönüş açılarında,
yere basma kuvveti daha fazla olan B’nin daha yüksek açılarla dönebileceğini
görmekteyiz. Sonuç olarak bu grafik bize yere basma kuvvetinin kaymayı
azaltacağını, yol tarafından tekere etkiyen yanal yükün artarak yol tutuşu artıracağını
ifade etmektedir. Bu da bize açık şekilde aerodinamik tasarımın ne kadar önemli
olduğunu kısa şekilde özetlemektedir.
19
2.2.Stabilite
Şekil 2: Ağırlık merkezinin basınç merkezine göre konumu
A figüründe basınç merkezi ağırlık merkezinin önündedir. Bu durumda
herhangi bir yanal kararsızlık durumunda (yan rüzgar,tümsek vb.) kayma sadece
sürücünün tekere vereceği açılarla düzelebilir.
B figüründe ise çoğu yarış otomobilinde olduğu gibi basınç merkezi ağırlık
merkezinin arkasındadır. Bu da aerodinamik kuvvetlerin belirgin olduğu yüksek hızlı
virajlarda yanal kararlılığı artırır.
Tekerlere binen yanal kuvvet aynı tekere etkiyen normal kuvvetle, yani
downforce’la, bağıntılıdır. Eğer arka tekerlere gelen yanal kuvvet öndekilerden
büyükse bu kayma yönünde momente yol açar ve stabil bir durumdur. Ancak tam
tersi durumdu kayma yönünün tersine nir moment olacağından otomobilin arkası
birden kopup spine yol açabilir (Unstable)
20
2.3.Yer Etkisi (Ground Effect)
Şekil 3: Hücum açısı -1ᵒ. Re= 2*10^6. Ters çevrilmiş LS(1)-0413 airfoil. H: Yere
olan mesafe, c: veter uzunluğu. Katz, J. (2006).
LS(1)-0413 airfoil kanadın deneysel verileri yukarıdaki şekilde verilmiştir.
Bu grafiğe göre bir kanat yere ne kadar yaklaşırsa daha yüksek yere basma ve
daha düşük bir sürükleme kuvveti üretmektedir. Bunu sağlayan etken Venturi
efektidir. Kanat yere daha çok yaklaştıkça yerle beraber bir lüle etkisi yapacak ve
daha yüksek downforce üretmeye başlayacaktır.
Tabiki yerle kanat arası açıklık 0’a giderken downforce sonsuza
gitmeyecektir. Ranzenbach ve Barlow çalışmalarında maksimum üretilen
downforce un tek bir kanat için 0.08 veter uzunluğu yükseklikte olacağını
belirtmişlerdir. Bu mesafenin daha aşağısındaki mesafelerde yer ve kanat sınır
tabakaları birleşerek yere basma kuvvetini azaltmaktadırlar.
21
Şekil 4: Ground effect, Katz, J. (2006).
Yer etkisinin bir diğer etkisi de kanadın firar kanarından yerle olan açısını
azaltmasıdır. Bu upwash açısı önemlidir çünkü bu kanattan sonra havanın göreceği
yüzeyler için bu açı hücum açısı olacaktır. Bu yukarı yönlü firar kenarı havasını ne
kadar aşağı yönlü tahliye edebilirsek, ondan sonra gelecek yüzeyler için (arka kanat
gibi) o kadar yüksek hücum açısı elde edilecek ve o kadar yüksek downforce elde
edilecektir.
Çalışmamda farklı geometrileri yere hep aynı uzaklıkta bir kanada oturttuğum
için yer etkisinin farklı etkileri ihmal edildi.
3. Tekerlek İz Bölgesi
Resim: Yağmur koşullarında bir F1 otomobili
22
Formula 1 gibi açık teker otomobillerin en büyük sorunlarından biri ön tekerlerin
yarattığı türbülanstır. Ön tekerlerden gelen türbülanslı akış sonra gelen ve yere
basma kuvveti üreten gövde elemanları üzerine de düşer. Hem downforce kaybettirir
hem de sürüklemeyi arttırır. Bu çalışmada ön kanat geometrisi değişiklikleri ile ön
teker sürüklemesini azaltmaya çalışacağız.
4. Tasarım ve Yöntem
Bir yol aracının analizini yapmada 3 yöntem vardır.
Yol Testi: Araç üzerine pitot tüp konarak parametrelerin ölçüldüğü ve sonuca
varıldığı yöntem
Rüzgar Tüneli: Aracın birebir ya da ölçekte bir modelinin bir tünel içerisine
konularak dinamik benzerliğin sağlanıp akışın gözlemlendiği ve çözüldüğü
yöntem.
CFD: Hesaplamalı Akışkan Dinamiği. Bir dizi kısmi diferansiyel denklemin
bir program yardımıyla belli bir geometri için çözdürüldüğü yöntemdir.
Biz CFD analizimizi ANSYS Fluent üzerinden yapacağız.
4.1.Hesaplamalar ve Kabuller
Süreklilik Denklemi
Cebirsel ifade: 𝜌𝐴1𝑉1 = 𝜌𝐴2𝑉2
İntegral formda: 𝜕
𝜕𝑡∭ 𝜌𝑑𝑣 + ∬ 𝜌𝑉 𝑑𝑆 = 0
𝑆𝑉
Kısmi diferansiyel formda: 𝜕𝜌
𝜕𝑡+ ∇(𝜌𝑉) = 0
Momentum Denklemi
𝜕
𝜕𝑥∰ 𝜌𝑉 𝑑𝑉 + ∯ (𝜌𝑉 𝑑𝑆)𝑉 = − ∯ 𝑝 𝑑𝑆 + ∰
𝜌𝑓𝑑𝑉 + 𝐹𝑣𝑖𝑠𝑐𝑜𝑢𝑠
𝑉𝑆𝑆𝑉
Enerji Denklemi
∰ 𝑞𝜌𝑑𝑉 + 𝑄𝑣𝑖𝑠𝑐𝑜𝑢𝑠 − ∯ 𝑝𝑉 𝑑𝑆 + ∰ 𝜌(𝑓𝑉)𝑑𝑉 + 𝑊𝑣𝑖𝑠𝑐𝑜𝑢𝑠 = 𝜕
𝜕𝑡∰ 𝜌 (𝑒 +
𝑉2
2) 𝑑𝑉 + ∯ 𝜌
𝑆𝑉𝑉𝑆 𝑉
(𝑒 +𝑉2
2) 𝑉𝑑𝑆
23
4.2.Model Seçimi
ANSYS programının içinde farklı farklı türbülans modeli seçenekleri vardır. Bu
modeller arasından bizim şartlarımıza en yakın olan seçilmelidir. Bir F1 otomobili
ortalama 55-60 m/s (200 km/sa) ortalama hızla ilerler. Buna bağlı olarak bizim
Reynolds sayımız 4 ∗ 106 cıvarında olacaktır. Ön kanat yüzeylerine ulaşıp
hızlanmasıyla da türbülanslı akışa dönüşeceğini biliyoruz. Bu nedenle analizimiz için
𝑘 − 𝜀 modeli seçilmiştir.
4.3. Geometri
Teknik Regülasyonlar: FIA Formula 1’in daha güvenli olabilmesi için araç
geometrisinde birtakım sınırlamalara gitmiştir. Bizim ön konimiz 2012’deki teknik
regülasyonlar baz alınarak çizildi.
Madde No. 2012 F1 Teknik Regülasyonları
3.3 Toplam Genişlik:
Tekerler hariç otomobilin toplam
genişliği 1800 mm’den fazla olamaz.
3.6 Toplam uzunluk:
Gövdenin hiçbir bölümü referans
tabandan 950 mm yukarıda olamaz.
3.11 Ön Tekerler Etrafı Gövde Elemanları
Fren soğutma boruları hariç, üst
görünüşte, aracın merkez çizgisinden
165 mm ve 900 mm uzakta çizilen iki
uzunlamasına çizgi ve aracın ön teker
hattından 450 mm ve 750 mm ileri
doğru çizilen 2 enine çizginin
oluşturduğu alanda gövdeye bağlı bir
komponent olamaz.
3.14 Çıkıntılar
Aracın hiçbir noktası arka teker hattının
600 mm arkasından ya da ön teker
hattının 1200 mm önünden daha ileride
olamaz.
24
12.4 Teker Boyutları
12.4.1 Bir ön tekerin eni 305 mm, takıldığında
ise 355 mm’dir. Arka teker içinse bu
değerler, aynı sırayla, 365 mm ve 380
mm’dir
12.4.2 Tekerin çapı kuruz zemin için 660 mm,
ıslak zemin lastikleri içinse 670 mm’dir.
Tablo 1: 2012 F1 Teknik Regülasyonları
Ön koni CATIA programında çizilmiştir.
İlk çizilen referans ön kanadı daha sonra “Endplate” eklenerek B1 geometrisi,
yere basma üreten yatay kanat takılarak B2 geometrisi ve vortex jeneratörü ilave
edilerek B3 geometrisi olmuştur.
Şekil 5: Referans ön kanat
25
Şekil 6: Ön kanadın airfoili
4.4.Mesh
Şekil 7: B2 Geometrisi
Bilgisayar işlemci ve program lisans sınırlaması nedeniyle sınırlı sayıda hücre
üretilip belirli kritik noktalarda “sizing” komutuyla daha sık mesh oluşturuldu.
26
4.5.Sınır Koşulları
Domain giriş hızı 60 m/s
Ön koni: “Duvar” ve “Sabit”
Zemin: “Hareketli Duvar”, serbest akış hızına eşit: 60 m/s
Teker: “Dönen Duvar” 𝑉
𝑟 formülünden 181.8 rad/s
Çıkış: atmosfere açık.
Domain duvarları: “Simetri”
5. Sonuçlar ve Öneriler
Geometriler Fluent’te 300 iterasyon ile koşuldu. 300 iterasyondan sonra cevaba
yakınsadığı görüldü. Referans ve referans geometriye öneri şeklinde olan 3
geometrinin de taşıma ve sürükleme katsayıları bulundu.
Sırasıyla 3 geometri:
Şekil 8: Alternatif Geometriler (B1,B2,B3)
27
Şekil 9: Aynı basınç range’inde sırasıyla referans, B1, B2 ve B3 geometrilerinin
karşılaştırılması.
Taşıma ve sürükleme katsayıları hesabı yapılırken gereken geometrilerin
yatay ve düşey eksenlere olan izdüşümünleri SpaceClaim programındaki “Measure”
komutuyla bulundu.
Modeller Alanlar(m^2)
Taşıma için Sürükleme için
Referans 0,661 0,392
B1 0,688 0,408
B2 0,738 0,411
B3 0,787 0,412
Tablo 2: Modellerin katsayı hesabı için kullanılacak olan izdüşüm alanları
28
Modeller 𝐶𝐿 𝐶𝐷 Toplam 𝐶𝐿/𝐶𝐷
Referans Teker 0,18279 0,317 -0.78
Ön Koni -0,85387 0,5465
B1 Teker 0,18445 0,298 -0,91
Ön Koni -0,95404 0,5455
B2 Teker 0,17718 0,2852 -0,88
Ön Koni -0,91262 0,546
B3 Teker 0,16174 0,2747 -0,95
Ön Koni -0,9761 0,5844
Tablo 3: Kullandığımız geometrilerin CFD sonuçları
Yüksek Reynolds sayılarında serbest akışın tekerlerden dışarı doğru
yönlendirilmesi, 𝐶𝐿/𝐶𝐷 oranını artırarak istediğimiz sonucu ortaya çıkarmıştır.
Bunun yanı sıra ön tekere gelecek olan akışın vortex jeneratörleriyle geçişli hale
getirilmesi basınç sürüklemesini azaltmıştır.
6. Literatür Karşılaştırması
Kolgiri ve Petkar’ın yaptığı “CFD kullanarak Formula 1 Ön Gövde Çalışması”
isimli çalışmalarında bu çalışmayla benzer referans ve B2 ön kanatları kullanılmıştır.
Kolgiri&Petkar 𝐶𝐿/𝐶𝐷 Kurt 𝐶𝐿/𝐶𝐷
Referans -0,5 Referans -0,78
B2 -0,76 B2 -0,88
Tablo 4: Literatür Karşılaştırması
Arada Mesh ve geometriye bağlı hatalar olsa da benzer değişikliklerle 𝐶𝐿/𝐶𝐷
oranının mutlak değerce artacağı görülüyor.
29
KAYNAKLAR
Katz, J. (2006). Race car aerodynamics: Designing for speed. Cambridge, MA,
USA: R. Bentley.
Dhavamani, R. (2015, January 01). (PDF) Aerodynamic Effects on Formula One Car
Using CFD. Retrieved February 01, 2021, from
https://www.researchgate.net/publication/302469462_Aerodynamic_Effects_o
n_Formula_One_Car_Using_CFD
Aerodynamics Analysis of Formula One Vehicles. (n.d.). Retrieved February 01,
2021, from https://www.hondarandd.jp/point.php?pid=651&lang=en
Aerodynamics of a 2017 Formula 1 car: Numerical Analysis ... (n.d.). Retrieved
February 1, 2021, from
https://aisberg.unibg.it/retrieve/handle/10446/128609/287235/TDUnibg_Ravell
i-Umberto.pdf
Guerrero, A., & Castilla, R. (2020, October 05). Aerodynamic Study of the Wake
Effects on a Formula 1 Car. Retrieved February 01, 2021, from
https://www.mdpi.com/1996-1073/13/19/5183/htm
Race Car Aerodynamics - KTH. (n.d.). Retrieved February 1, 2021, from
https://www.mech.kth.se/courses/5C1211/Casiraghi_2010.pdf
Study of the aerodynamics of the Formula 1 rear wheels. (n.d.). Retrieved February
1, 2021, from
https://upcommons.upc.edu/bitstream/handle/2117/114088/study-of-the-
aerodynamics-of-the-formula-1-rear-wheels.pdf?sequence=1&isAllowed=y
Gregor Seljak April 8, 2008 - IJS. (n.d.). Retrieved February 1, 2021, from
http://www-f1.ijs.si/~rudi/sola/RaceCarAerodynamics.pdf
Study of Front-Body of Formula-One Car for Aerodynamics ... (n.d.). Retrieved
February 1, 2021, from
https://www.researchgate.net/profile/Somnath_Kolgiri3/publication/318988072
_Study_of_Front-Body_of_Formula-
One_Car_for_Aerodynamics_using_CFD/links/5992e2fe0f7e9b989537ad6e/St
udy-of-Front-Body-of-Formula-One-Car-for-Aerodynamics-using-CFD.pdf