Riprendiamo il discorso riguardante la teoria, necessario per affrontare il prossimo argomento: il diffusore.
Siamo rimasti fermi al funzionamento del tubo di Venturi, dal quale sono scaturiti una serie di articoli più “pratici”, analizzando vari componenti delle vetture di F1 capaci di sfruttare tale concetto. Trovate gli articoli ai seguenti link: LINK1, LINK2
Dobbiamo, però, concludere il ragionamento per poter essere completi. Infatti, è stato discusso il comportamento della corrente di aria che attraversa il tubo, e l’andamento di pressioni e velocità, ma manca ancora un particolare: cosa succede al tubo stesso? Come si comportano le pareti interne e quali effetti possono scaturire?
Per capirlo, riprendiamo brevemente i concetti espressi durante la spiegazione del tubo di Venturi.
Come detto, stiamo parlando di un condotto a sezione variabile come quello visibile nella figura che segue:
Vediamo un flusso in ingresso e vediamo un restringimento all’interno del quale lo stesso flusso deve passare. Per far sì che tutte le particelle in ingresso possano attraversare la strettoia, l’aria deve obbligatoriamente accelerare. Come accade?
La grande quantità di molecole in ingresso cerca di passare da un restringimento troppo stretto. Queste premono quindi sulle particelle di aria già presenti nel punto di passaggio con area minore che, spinte, accelereranno. Sappiamo bene che un oggetto spinto verso una direzione, tende ad allontanarsi dalla fonte che genera la spinta. Così accade anche per la corrente interna al condotto. Allora, l’aria presente nella strettoia si allontana e nel farlo, genera una riduzione di densità.
La riduzione di densità viene tradotta in un calo di pressione.
Fino ad ora il ragionamento non fa una piega, e se servisse un approfondimento è comunque possibile trovarlo cliccando sul seguente LINK.
Manca solo un tassello per chiudere l’argomento: Chi impone questo comportamento alla corrente di aria interna al condotto?
Il condotto!
Sono le pareti stesse del tubo che impongono il restringimento all’interno del quale l’aria scorre e ci riescono semplicemente grazie alla loro forma.
Se l’aria sta accelerando è solo perché un elemento esterno le sta imponendo una variazione di percorso. Cosa possiamo dedurre allora da questo discorso? Che chi sta inserendo la “SPINTA” iniziale non è il flusso colorato di rosso sul flusso azzurro, ma il condotto sul flusso rosso.
L’aria in ingresso prosegue nel suo percorso ma urta contro le pareti del tubo che la portano sempre più a restringere la traiettoria. Con questo punto di vista, le pareti sono soggette ad una spinta dall’aria in ingresso, che vi urta contro.
La conseguenza è la seguente: La porzione di tubo che tende a stringersi sente una forza che agisce su di essa e che è generata dal flusso in arrivo.
Con estrema simmetria e specularità, sul lato finale il condotto tende ad allargarsi nuovamente e le pareti sono le responsabili del nuovo rallentamento delle molecole di aria. In un certo senso, vengono “risucchiate” dall’aria.
(Le frecce in figura rappresentano le forze che la corrente imprime sulle pareti)
Il punto di vista che pone al centro dell’attenzione le pareti del condotto piuttosto che il flusso di aria è estremamente importante per capire il concetto alla base dell’estrattore.
L’estrattore di una formula 1 funziona esattamente grazie a questo principio e nel prossimo articolo di aerodinamica applicata, TechF1-Xray, scopriremo esattamente come.
Continuate quindi a seguirci nell’incredibile viaggio all’interno dell’aerodinamica delle vetture più incredibili mai create dall’uomo! Non esitate a scrivere commenti o dubbi, cosi ne discuteremo assieme!;)
A presto da Alberto Aimar
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