aimar_alberto

Vogliamo analizzare nella seconda parte (Leggi la Parte1 )della trattazione riguardante i musetti di formula 1, le novità tecniche riguardanti per l’appunto la parte frontale della vettura Caterham presentate a Spa Francorchamps. Innanzi tutto inserirei due foto da cui partire per poter cercare di descrivere le differenze tra la vecchia soluzione e quella nuova, evidenziando i vantaggi che questa comporta (basandoci sulla parte 1 di questo argomento)

Segue video comparativo delle due versioni di musetto.

Primo fattore: lo spostamento del flusso sulla parte superiore del profilo.

Abbiamo parlato di resistenza di forma, e del fatto che due profili possono essere diversi anche nel caso in cui lo spostamento che impongono al flusso alla fine risulta uguale.
In effetti il profilo migliore sarà proprio quello che, anche se sposta della stessa quantità l’aria rispetto all’altro, effettua questa operazione nel tempo più lungo possibile, migliorando la sua penetrazione aerodinamica.
Inserisco uno schema che spiega meglio.
Caterham_old_nose_new_nose

Tra il vecchio e il nuovo profilo non cambia, o non di molto, la quota di altezza che il flusso deve compiere verso l’alto per aggirare l’ostacolo: h1 = h2.

Ciò che cambia tra vecchio e nuovo è lo spazio che il flusso percorre durante questa variazione, e quindi la potenza che gli viene impressa per spostarsi. Nel nuovo assetto L2 appare molto maggiore di L1, e per questo motivo si ottiene una corrente meno stressata e più stabile, capace poi di mantenere questo guadagno di controllabilità anche su tutto ciò che è posto dietro al primo ostacolo,che è il muso.

Ci possiamo quindi ricordare uno dei tre principali fattori che condizionano il Cx della vettura, ovvero la forma dell’oggetto e la resistenza da essa dipendente, notando qui un netto miglioramento.

Non è l’unico caso di miglioramenti di questo fenomeno, e lo si può capire guardando la parte inferiore del componente, ora molto più raccordato, con l’eliminazione di uno spigolo vivo, complice nella creazione di vortici dannosi per il flusso e per tutti gli elementi aerodinamici che incontrerebbe in seguito.

Caterham_old_nose_new_nose2

immagine rappresentante il nuovo raccordo.

Affrontiamo ora il secondo miglioramento conseguente.
Cerchiamo di trovare i punti di arresto del flusso nel muso vecchio e poi li confrontiamo con quelli del nuovo profilo.
Innanzi tutto salta all’occhio l’estremo frontale del componente, che è presente in entrambe le varianti

Frontale_caterham


La buona notizia, è che proprio nella nuova soluzione i punti di arresto finiscono qui, non essendoci altre parti o tratti di superficie che si pongono perpendicolarmente al flusso

Frontale_caterham2Nella vecchia forma invece avevamo altre due zone che producevano un aumento di pressione dannoso per l’avanzamento:

 

questi i primi due, e di seguito il più dannoso di tutti, ovvero la zona di giunto tra muso e sporgenza frontale (il supporto finale dell’alettone).
Frontale_caterham3

Allora fino ad ora possiamo appurare che il Cx della vettura migliora di gran lunga eliminando molti punti di arresto dannosi, e migliorando il trattamento del flusso che circonda la vettura. In un certo senso possiamo quindi dire che garantendo una migliore stabilità della corrente attorno al musetto, l’aria raggiungerà le altre parti della vettura con la possibilità di essere gestita più facilmente e con la possibilità di “sforzarla” un po’ di più senza rischio di perdere completamente l’andamento lineare, o comunque perdendolo dopo.

Ora, potremmo aver già discusso di differenti miglioramenti che la soluzione comporta, ma ricordo che nella prima parte, quella più teorica, si era parlato anche di un particolare fenomeno chiamato strato limite.

È un argomento questo che comporterebbe la conoscenza almeno parziale di qualche dato numerico per poter esprimere un giudizio sensato e affidabile, perciò mi limiterò ad esprimere la mia personale opinione tramite due semplici considerazioni, lasciando il beneficio del dubbio.

Innanzi tutto sembra che la lunghezza di percorrenza dell’aria sulla superficie (per esempio quella superiore) del muso sia diminuita, e per capirlo osserviamo il seguente schema

sagoma_musetto_caterham

 

Una linea raccordata come il profilo nuovo presenta, potrebbe lasciar pensare ad un percorso più corto di un profilo segmentato, come il vecchio, e allora proprio perché abbiamo detto che più la lunghezza è elevata e più lo strato limite aumenta di intensità, potrei pensare che anche da questo punto di vista vi siano miglioramenti.

per sostenere questa tesi possiamo vedere i due musi dall’alto di modo da capire che pure dalla vista superiore la superficie diminuisce, e con essa l’effetto dello strato limite.

sagoma_musetto_caterham2

Preferisco, però, fermarmi qui con le ipotesi dato che, se è vero che sono molto sicuro di quanto scritto per quanto riguarda la resistenza di forma e per ciò che riguarda i punti di arresto, credo che questo fenomeno debba essere approfondito con più dati a conoscenza; spero in ogni caso di aver chiarito le idee sul funzionamento aerodinamico del muso,e che la prima parte possa aiutare inoltre ad approfondire il funzionamento di un  profilo in generale.
(LEGGI LA PRIMA PARTE PER CAPIRE I CONCETTI BASE )

Articolo dell’Ing.  Aimar Alberto

Sito : AIMARALBERTO.WIX.COM/AEROSPACE-WORLD

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