İstanbul teknİk Ünİversİtesİ uÇak ve uzay bİlİmlerİ

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

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

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 ………………


Jüri Üyeleri: Prof. Dr. Fırat Oğuz Edis ………………


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.

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

İstanbul teknİk Ünİversİtesİ uÇak ve uzay bİlİmlerİ

Documents