I musi bassi influenzeranno l’aerodinamica anteriore delle F1

aimar_alberto In questo nuovo capitolo della nostra trattazione riguardante le ipotesi per il 2015, approfitto di una variazione al regolamento per poter introdurre un discorso teorico che in realtà spesso non si conosce e si sottovaluta. Più che un pensiero rivolto alla stagione che sta per cominciare, quindi, colgo da esempi reali la possibilità di spiegare un effetto molto importante a coloro che fossero interessati ad avere una iniziazione al mondo dell’aerodinamica. Ciò di cui voglio parlare sono i cosiddetti effetti di accoppiamento: un esempio può derivare dall’aeronautica, ovvero il campo di cui nella mia vita mi occupo maggiormente. (poi riporterò quanto detto al caso della Formula 1). In generale il caso che si prende di solito è quello delle gondole motore vincolate alla parte inferiore dell’ala. In pratica se inseriamo la singola ala in una galleria del vento, per studiarne la resistenza che produce all’avanzamento, riscontreremmo sicuramente un certo valore che chiamiamo per ora X. Se poi ripetessimo la prova inserendo la singola gondola motore, troveremmo un secondo dato di resistenza alla penetrazione definibile come Y. Infine, se volessimo provare a testare la resistenza dell’insieme totale di ala più gondola, ci renderemmo conto che la resistenza conferirà un valore ben diverso da X+Y, e in genere più alto. Questo è l’effetto di accoppiamento: il flusso che con il singolo elemento si disponeva in un determinato modo per poterlo avvolgere al meglio, ora deve modificare la sua traiettoria anche in funzione del secondo presente, e quindi in base agli ostacoli che incontra “dove non se lo aspetterebbe” con la conseguente creazione di vortici, ulteriori accelerazioni, o arresti improvvisi.  Perché ho parlato di questo effetto?
Come potrebbe centrare con la formula 1?

motore_Aero

In effetti è una buona domanda, e fino ad ora, per esempio sull’alettone frontale delle vetture probabilmente non era molto sentito questo fenomeno. Del resto siamo stati abituai fino al 2013, a musi molto alti e distanti dalle estremità degli alettoni, ed oltretutto con spessori molto ridotti. confronto_ferrari_f14T_ferrari_f138 Con il 2014, poi, abbiamo visto l’abbassamento di questi, ma per pochissime vetture, mentre altre, con l’inserimento di una sporgenza molto bassa e molto sottile, non penso pagassero troppi svantaggi per l’inserimento di un elemento che potesse generare effetti di accoppiamento.


f1nose_2015

Le regole, però, ora sono cambiate e l’elemento disturbante potrebbe avvicinarsi di molto, e molto più allargato, alle estremità degli alettoni frontali.
muso lotussmall

Giusto per dare un dato che indichi quanto la perturbazione possa disturbare vi dico quanto è il suo valore di espansione trasversale per una vettura che sta viaggiando a 200kmh, ovvero a 55m/s.

Sappiamo che la velocità del suono a livello del suolo vale 340m/s.

Questo significa che un allargamento del flusso, magari per superare un ostacolo, perturba tutte le linee di corrente affiancate in un certo raggio. Se per superare un ostacolo, il flusso deve scorrere di 20cm nel senso di marcia, la sua deformazione perturba le linee di correnti in un raggio di 1,2m!!

Comprenderebbe certamente l’intera ala.

Chiaramente le forme sono tali da spostare il flusso verso l’alto e il basso  più che verso il lato, ma potrebbe essere che comunque elementi come le estremità alari potrebbero venire disturbate e non lavorare in modo corretto, se mantenessero la loro forma attuale.

Sembra un particolare di poco conto, ma credo che una estremità poco efficiente potrebbe comunque fare perdere qualche chilo di deportanza a tali velocità, se non correttamente dimensionato.

Ipotizzo quindi che una certa quantità di modifiche potrebbero avvenire in tale zone per riadattare gli accoppiamenti aerodinamici che si creerebbero.

Articolo dell’Ing.  Aimar Alberto SITO:

AIMARALBERTO.WIX.COM/AEROSPACE-WORLD

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