Diplomamunkámban egy kételemű szárnyprofilpár aerodinamikai kölcsönhatását vizsgáltam numerikus áramlástani szimuláció segítségével. A téma műszaki hátterének ihletét a Formula–1 adta: a modern F1-es hátsó szárny főelemét és a hozzá tartozó, állítható másodlagos szárnyelemet (DRS-lapot) modelleztem egyszerűsített, kétdimenziós formában. Kiinduló célkitűzésem az volt, hogy kvantitatív módon meg tudjam mutatni, hogyan változik a szárnyrendszer által keltett leszorítóerő és légellenállás a másodlagos szárnyelem különböző állásaiban, és hogy a felépített CFD-munkafolyamat a későbbiekben termeléstámogató, ipari áramlástani feladatokban is alkalmazható legyen. A munka elején áttekintettem a releváns szakirodalmat: egyrészt a szárnyprofilok – különösen a több elemből álló szárnyak – aerodinamikai sajátosságait, másrészt a CFD-alapú aerodinamikai tervezésben leggyakrabban alkalmazott turbulenciamodelleket és numerikus eljárásokat. Kiemelten foglalkoztam a NACA- sorozatú szelvényekkel, azon belül a NACA 2408 profillal, valamint a k–ω SST turbulenciamodell elméleti hátterével, mivel végül ezekre építettem a saját szimulációs modelljeimet. A 2023-as FIA-szabályok alapján meghatároztam a fő- és másodlagos szárnyelem húrhosszát, a közöttük megengedett maximális rést, valamint a vizsgált állásszögeket. A peremfeltételekhez egy jellegzetes Forma–1-es versenyszituációt – monacói pályaviszonyokra jellemző sebesség- és légköri adatokat – választottam, hogy a kapott eredmények fizikailag értelmezhetőek legyenek. A szimulációkat az Ansys Fluent 2024 R2 szoftverben végeztem, kétdimenziós, stacionárius, RANS-alapú modellen. A levegőt összenyomhatatlannak vettem, a turbulenciát k–ω SST modellel írtam le. Részletesen kidolgoztam a számítási tartomány geometriáját, a határréteg-követő, fal közeli finomított hálót, valamint a peremfeltételeket, majd hálófüggetlenségi vizsgálattal ellenőriztem, hogy a felhasznált hálófelbontás mellett a számított felhajtóerő- és ellenállási együtthatók már nem változnak érdemben. A modell hitelességét az önálló NACA 2408 főszárnyelemre végzett szimuláció eredményeinek összevetésével ellenőriztem: a számított légellenállási együttható 20 %-os pontossággal illeszkedett a NACA-szélcsatorna adataihoz, a felhajtóerő-koefficiens pedig reális tartományba esett. Ezt a konfigurációt tekintettem viszonyítási alapnak a kételemű szárnyprofilpár további vizsgálataihoz. A dolgozatban végül három fő konfigurációt hasonlítottam össze: az önálló főszárnyelem esetét, a kételemű szárny nyitott (DRS-nyitott) állását, valamint a zárt, nagy leszorítóerős állást. A szimulációk során a fő- és másodlagos elemre ható leszorítóerőket és légellenállási erőket, valamint az ezekből képzett, dimenziótlan felhajtóerő- és ellenállási együtthatókat határoztam meg. Az önálló főszárnyra kapott 𝐶𝐿 ≈ −0,35 és 𝐶𝐷 ≈ 0,012 érték jó aerodinamikai hatásfokot eredményezett, a (𝐶𝐿/𝐶𝐷) arány megközelítette a 30-at. A kételemű, nyitott konfigurációban a teljes leszorítóerő mérséklődött, miközben az össz-ellenállás csak kismértékben nőtt, így a felhajtóerő-koefficiens nagyságrendileg −0,17, az ellenállási együttható pedig továbbra is ≈0,011 körül alakult. A „zárt DRS-es”-nek nevezett konfigurációban ezzel szemben a két szárnyelem erős aerodinamikai kölcsönhatása következtében a rendszer leszorítóereje nagyságrenddel megnőtt (𝐶𝐿 ≈ −1,65), viszont a légellenállás is drasztikusan emelkedett (𝐶𝐷 ≈ 0,28), ami jól tükrözi a nagy leszorítóerős üzemmód fizikai működését. A három konfiguráció összehasonlítása alapján megállapítható, hogy a DRS nyitott állása (a szimulációmban amikor a szárnyprofilok egymással párhuzamosan állnak) aerodinamikai értelemben egy kompromisszumos megoldást jelent: a leszorítóerő jelentős részét „elengedi”, cserébe a légellenállás alacsony marad, ami növekvő végsebességet tesz lehetővé. A zárt állapot ezzel szemben a maximális tapadást biztosítja – például kanyarokban –, de ennek ára a lényegesen magasabb ellenállás. Az önálló főszárnyhoz viszonyítva a kételemű konfigurációk jól érzékeltetik, hogy az F1-es hátsó szárny geometriája és DRS-állása finoman hangolható az adott pályaszakasz igényeihez, a leszorítóerő és a drag közötti átmenet folyamatosan szabályozható.