This thesis explores the viability and aerodynamic impact of integrating a Drag Reduction System (DRS) into the front-wing of a Formula One car. The study addresses the limitations of current DRS implementation, which are restricted to the rear wing, potentially causing aerodynamic imbalances. Utilizing Computational Fluid Dynamics (CFD) based on Euler’s equations, the research investigates airflow patterns, downforce and drag coefficients of a front-wing. A simplified front-wing model was developed in FreeCAD, meshed using Gmsh, analysed in ParaView and airflow simulations were done in Colab using FEniCS to solve the Euler equations. The results indicate that the CFD simulations were credible, however a complex front-wing was developed for a better understanding of the concept and CFD simulation accuracy. Due to computational power and overall time, the complex front-wing never went through any simulations. Despite the promising findings, the study acknowledges limitations in model fidelity, the assumption of inviscid flow, and the absence of advanced turbulence modelling. These insights provide a foundation for future research to refine the concept and explore practical implementation, potentially revolutionizing the aerodynamic space in motorsport.

Denna avhandling undersöker genomförbarheten och den aerodynamiska påverkan av att integrera ett Drag Reduction System (DRS) i framvingen på en Formel 1-bil. Studien tar upp begränsningarna hos nuvarande DRS-implementationer, som är begränsade till bakvingen och potentiellt kan orsaka aerodynamisk obalans. Genom att använda Computational Fluid Dynamics (CFD) baserat på Eulers ekvationer undersöks luftflödesmönster, downforce och luftmotståndskoefficienter hos en framvinge. En förenklad framvingsmodell utvecklades i FreeCAD, meshades med Gmsh, analyserades i ParaView och luftflödessimuleringar genomfördes i Colab med hjälp av FEniCS för att lösa Eulers ekvationer. Resultaten indikerar att CFD-simuleringarna var trovärdiga, men en komplex framvinge utvecklades för en bättre förståelse av konceptet och CFD-simuleringsnoggrannheten. På grund av beräkningskraft och tid genomfördes inga simuleringar på den komplexa framvingen. Trots lovande fynd har studien begränsningar i modellens tillförlitlighet, antagandet om ideal vätska och avsaknaden av avancerad turbulensmodellering. Dessa insikter utgör en grund för framtida forskning för att förfina konceptet och utforska praktisk implementering, med potential att revolutionera det aerodynamiska området inom motorsport.