Torna TechF1-Xray e lo fa cercando di dare una risposta pratica all’articolo teorico scritto di recente e riguardante i vortici attorno alle vetture.
Inserisco una breve descrizione dei punti salienti affrontati durante la spiegazione e un link, per riuscire a raggiungere l’articolo teorico in questione.
Il link all’articolo: Clicca qui
Cominciamo. Bisogna capire principalmente i seguenti concetti quando parliamo di vortici attorno ad una vettura:
- Di fatto sono dannosi, perché non sono ordinati e non rispettano linee di corrente precise e stabili. In sostanza, se una superficie aerodinamica fosse colpita da una scia “turbolenta” (ovvero molto vorticosa) riceverebbe linee di corrente di aria con direzioni variabili e non orientate nel verso ottimale nel tempo. Si sa a tal proposito che un’ala rende al meglio quando il flusso la colpisce frontalmente e, di conseguenza, ricevere forti variazioni di corrente destabilizzerebbero e ridurrebbero le performance della stessa. Nello schema che segue, è facile distinguere la situazione in cui tutto il flusso contribuisce alla deportanza, dalla situazione in cui il flusso colpisce l’ala in modo disordinato e con direzioni “casuali”.
- Un secondo aspetto di notevole importanza è che in molti casi potrebbe essere proprio la macchina a generarli e quindi a rischiare da sola di compromettere la corrente che la circonda. Nel generare i vortici, inoltre l’auto cede di fatto energia alle molecole di ossigeno, che per questo motivo contribuiscono ad incrementare la resistenza all’avanzamento de veicolo.
- Il terzo aspetto da annotare prima di procedere, è che molte volte sono le superfici deportanti che formano l’indesiderato fenomeno aerodinamico (per l’appunto, i vortici) e nel farlo perdono una importante fetta di deportanza ottenibile a livello teorico. Per capire come questo può accadere, vi invito ad approfondire l’argomento leggendo l’articolo di spiegazione teorica.
Come detto durante la trattazione teorica, però, esistono dei rimedi: è possibile ridurre gli effetti dannosi derivanti dai vortici. Per esempio, ricordando di aver affermato che uno dei punti più critici sono proprio le estremità delle superfici deportanti, uno dei rimedi è di renderle “appuntite”. Ecco il motivo per il quale le alette dell’alettone frontale risultano tutte molto rastremate e sottili.
Il motivo è semplice e riguarda lo spazio che i vortici necessitano per sentire la depressione sul lato inferiore dell’ala e per muoversi verso di esso. Se il bordo dell’ala è ridottissimo in lunghezza, non c’è il tempo per poterlo raggirare. Lo schema visivo aiuterà a comprendere:
Un altro modo per fermare la generazione dei vortici è l’introduzione di un vero e proprio bordo verticale che ostruisca il passaggio dell’aria, dal lato ad alta pressione verso quello a bassa pressione.
Ecco quindi spiegato il motivo per cui tutti gli alettoni di formula 1 sono circondati da estese paratie che li avvolgono completamente ai bordi:
Attenzione, l’aerodinamica è uguale per tutte le vetture e per tutte le superfici deportanti. A tal proposito, a dimostrazione del fatto che componenti analoghi vengono inseriti sulle vetture di ogni genere per lo stesso motivo (ovvero ridurre resistenza e aumentare performance tramite il contenimento della generazione di vortici) inserisco immagini di automobili molto differenti dalle vetture di F1.
Nonostante la auto in immagine proprio non assomiglino ad una vettura da F1, mantengono la caratteristica della paratia verticale sulle estremità degli alettoni. Il motivo è sempre lo stesso: abbattere la generazione di vortici di estremità, dannosi sia per i livelli di deportanza che per l’incremento di resistenza.
Un’ulteriore area in cui è possibile che si verifichi l’insorgenza dell’effetto dei vortici è il lato superiore del musetto.
Se osserviamo lo schema che segue, noteremo infatti come sia possibile distinguere due correnti ben distinte:
- La prima, gialla, che deve aggirare l’ostacolo del musetto accelerando e quindi riducendo la propria pressione.
- La seconda, azzurra, che non deve aggirare il musetto ma che devia perché attratta dalla depressione delle linee gialle.
Ecco un buon motivo per inserire una aletta che possa tagliare e ridurre il vortice in fase di generazione (freccia arancione nella foto precedente), oltre alla ragione nominale di deviare il flusso nelle prese d’aria per il raffreddamento.
Ricapitolando, quindi, abbiamo capito come si generano i vortici di estremità grazie all’articolo teorico di cui è presente il link. Abbiamo poi guardato alle aree maggiormente interessate a bordo di una vettura di F1 e Abbiamo approfittato di una carrellata di foto per introdurre e descrivere alcuni dei metodi per ridurre il rischio di insorgenza di questi fenomeni aerodinamici indesiderati. Ci sono ancora una serie di nozioni da comprendere, ma è necessaria una ulteriore infarinatura teorica. Proprio per questo, vi invito al prossimo articolo di “L’AERODINAMICA DELLA FORMULA 1” per continuare a svelare i segreti che regolano la fisica delle auto più belle del mondo (semplice parere personale). A presto e continuate a commentare numerosi;)
Da Alberto aimar
