L’assetto rake pt.1

Una delle idee più celebri degli ultimi anni in formula 1 è l’assetto rake che viene conferito alle macchine di formula 1 per aumentare le doti deportanti del fondo piatto.

Per poter intuire come funziona e perché viene applicata un’ulteriore angolazione al fondo piatto, che di fatto funziona come un grande tubo di venturi all’interno del quale si genera depressione, serve fare un salto nell’ambito dell’aerodinamica teorica. Riprendiamo il concetto fino ad ora poco considerato su NewsF1.it di “strato limite”.

Concetto di strato limite

Tale concetto è stato introdotto in un capitolo riassuntivo di tutte le forme di attrito tra corrente fluida e veicolo. L’articolo è raggiungibile attraverso il seguente link: CLICCA QUI.

La resistenza dello strato limite interessa ogni tipo di oggetto che abbia una superficie rugosa e, quindi, interessa ogni tipo di veicolo che si sposta all’interno di un flusso. Ogni parete fisica, in natura, è dotata di una certa qual dose di rugosità, sia anche micrometrica. Lo strato limite non è altro che l’interazione tra flusso d’aria e rugosità superficiale dell’oggetto in movimento. La corrente fluida, infatti, scorre sulle pareti del corpo faticando e scontrandosi con le micro-asperità che compongono la rugosità, costituendo quello che potrebbe essere chiamato “attrito viscoso”. Più la parete si estende in lunghezza, più il disturbo propaga all’interno del flusso.

Lo schema

La parte più bassa dell’illustrazione precedente è colorata di scuro e rappresenta la superficie sulla quale scorre il flusso. Su di essa, visto che caratterizzata dalla rugosità fino ad ora citata, nasce l’attrito con l’aria. Se si osserva meglio, sono presenti una serie di frecce bianche che mostrano l’andamento della velocità dell’aria in funzione della distanza dalla parete. Queste, assumono lunghezze via via maggiori verso l’alto, a significare che l’attrito rallenta solo le molecole a diretto contatto o molto vicine al corpo.

La caratteristica più importante e da annotare è che lo spessore dello strato limite cresce lungo tutta l’estensione della superficie, seguendo l’asse identificato come ”X”. Non diminuisce mai. Ad un certo punto, dopo che la corrente fluida è stata forzata eccessivamente, assume una composizione turbolenta, incrementando ulteriormente lo spessore di particelle fluide disturbate.

Conseguenze sul fondo piatto

Se si trattasse della parete interna ad un condotto chiuso, caso estremo, lo spessore dello strato limite assumerebbe uno spessore uguagliabile a quello interno al canale, limitando la portata di aria lungo il percorso. Tale concetto, è applicabile anche al fondo piatto che, visto lateralmente, figura proprio come un condotto chiuso.

Se non vi fosse l’assetto rake sulla parte inferiore della vettura, la crescita dello strato limite sarebbe tale da interessare tutta o gran parte dell’altezza del passaggio disponibile.

L’assetto rake, concludendo, impedisce che l’aria rallenti eccessivamente a causa dell’attrito con il fondo piatto. Le perdite viscose sono ancora molto alte, ma gran parte della corrente scorre libera. Potendo scorrere libera e, quindi, più veloce, mantiene la pressione molto bassa: prerogativa per avere deportanza elevata.

L’analisi del flusso sotto la macchina non finisce qui, e un secondo motivo spinge le squadre ad assumere l’assetto rake. Nel prossimo appuntamento di tecnica sarà proprio questo l’argomento.

A presto, dall’ing. Alberto Aimar.

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