Motorbike aerodynamics is an area of growing interest for racing teams, although publicly available data on their aerodynamic characteristics remains limited. This study analyzes the unsteady aerodynamic behavior of a motorbike used in the Superbike Championship, employing a high-fidelity geometry obtained through 3D scanning of a real configuration and fully reconstructed using Computer-Aided Design tools (CAD). The simulations were performed at different speeds using PowerFLOW. They were conducted both under zero pitch and yaw angle conditions, and with non-zero values. The computational setup includes rotating wheels, a moving ground plane, and two geometric configurations: one featuring front winglets and one without. A reference case with stationary wheels and ground was also simulated, providing a useful basis for direct comparison with experimental measurements obtained in the wind tunnel. The results highlight the main flow characteristics, including separation regions, wingtip vortices, recirculation zones and pressure distributions in the base region, providing a detailed aerodynamic characterization of the motorbike. The work contributes to the understanding of motorbike racing aerodynamics, offering useful insights for design optimization, dissemination of industry knowledge and validation of numerical methodologies applied to realistic geometries.

L’aerodinamica delle motociclette è un ambito di crescente interesse per i team di gara, sebbene i dati disponibili pubblicamente sulle loro caratteristiche aerodinamiche siano ancora limitati. Questo studio analizza il comportamento aerodinamico non stazionario di una motocicletta impiegata nel campionato Superbike, utilizzando una geometria ad alta fedeltà ottenuta tramite scansione 3D di una configurazione reale e completamente ricostruita mediante strumenti di progettazione assistita (CAD). Le simulazioni sono state eseguite a diverse velocità utilizzando PowerFLOW. Sono state condotte sia in condizioni di angolo di beccheggio e imbardata nulli, sia con valori non nulli. L’impostazione del calcolo include ruote rotanti, piano stradale mobile e due configurazioni geometriche: una con winglets anteriori e una senza. È stato inoltre simulato un caso di riferimento con ruote e piano stradale fermi, utile per il confronto diretto con le misurazioni sperimentali ottenute in galleria del vento. I risultati evidenziano le principali caratteristiche del flusso, tra cui regioni di separazione, vortici alle estremità alari, zone di ricircolo e distribuzioni di pressione nella regione di base, fornendo una caratterizzazione aerodinamica dettagliata della motocicletta. Il lavoro contribuisce alla comprensione dell’aerodinamica delle moto da corsa, offrendo spunti utili per l’ottimizzazione progettuale, la diffusione delle conoscenze nel settore e la validazione di metodologie numeriche applicate a geometrie realistiche.

Studio computazionale dell'aerodinamica di motociclette da corsa

FERRANTE, FRANCESCA
2024/2025

Abstract

Motorbike aerodynamics is an area of growing interest for racing teams, although publicly available data on their aerodynamic characteristics remains limited. This study analyzes the unsteady aerodynamic behavior of a motorbike used in the Superbike Championship, employing a high-fidelity geometry obtained through 3D scanning of a real configuration and fully reconstructed using Computer-Aided Design tools (CAD). The simulations were performed at different speeds using PowerFLOW. They were conducted both under zero pitch and yaw angle conditions, and with non-zero values. The computational setup includes rotating wheels, a moving ground plane, and two geometric configurations: one featuring front winglets and one without. A reference case with stationary wheels and ground was also simulated, providing a useful basis for direct comparison with experimental measurements obtained in the wind tunnel. The results highlight the main flow characteristics, including separation regions, wingtip vortices, recirculation zones and pressure distributions in the base region, providing a detailed aerodynamic characterization of the motorbike. The work contributes to the understanding of motorbike racing aerodynamics, offering useful insights for design optimization, dissemination of industry knowledge and validation of numerical methodologies applied to realistic geometries.
2024
Computational Study of Racing Motorcycle Aerodynamics
L’aerodinamica delle motociclette è un ambito di crescente interesse per i team di gara, sebbene i dati disponibili pubblicamente sulle loro caratteristiche aerodinamiche siano ancora limitati. Questo studio analizza il comportamento aerodinamico non stazionario di una motocicletta impiegata nel campionato Superbike, utilizzando una geometria ad alta fedeltà ottenuta tramite scansione 3D di una configurazione reale e completamente ricostruita mediante strumenti di progettazione assistita (CAD). Le simulazioni sono state eseguite a diverse velocità utilizzando PowerFLOW. Sono state condotte sia in condizioni di angolo di beccheggio e imbardata nulli, sia con valori non nulli. L’impostazione del calcolo include ruote rotanti, piano stradale mobile e due configurazioni geometriche: una con winglets anteriori e una senza. È stato inoltre simulato un caso di riferimento con ruote e piano stradale fermi, utile per il confronto diretto con le misurazioni sperimentali ottenute in galleria del vento. I risultati evidenziano le principali caratteristiche del flusso, tra cui regioni di separazione, vortici alle estremità alari, zone di ricircolo e distribuzioni di pressione nella regione di base, fornendo una caratterizzazione aerodinamica dettagliata della motocicletta. Il lavoro contribuisce alla comprensione dell’aerodinamica delle moto da corsa, offrendo spunti utili per l’ottimizzazione progettuale, la diffusione delle conoscenze nel settore e la validazione di metodologie numeriche applicate a geometrie realistiche.
Motorbike
Aerodynamics
Racing Bike
Reverse Engineering
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