Las Notas de Jero, Un lujo a nuestro alcance... Opciones

[tenista]

Quiero presentaros a...

Jero
@jeroitim

Ingeniero Mecánico. Apasionado por la ingeniería de Competición, en especial F1. E interesado en la aviación militar.

Desde hoy hasta cuando él quiera, nos "aprovecharemos" de sus conocimientos, para aumentar los nuestros. Sirva como presentación el siguiente hilo, creo es bastante mejor a que yo siga escribiendo palabra tras palabra.








https://twitter.com/jeroitim/status/1342857480716611590

[Jero]

Buenos días y buen jueves

Hoy el post va a tratar de como se genera la succión en la parte inferior de un monoplaza, en su suelo. Porque si, es muy importante que se genere dónde debe y de la manera correcta, para el perfecto equilibrio del vehículo.

Para estas explicaciones me voy a apoyar en unos gráficos cortesía del profesor Timoteo Briet Blanes. Puedes seguirle en Twitter, en su cuenta @TimoteoBriet . Tiene material que siempre es interesante.

Al lio, empiezo por un primer gráfico en el que se ve la presión estática debajo del monoplaza. Quiero que observes que la gráfica y el modelo están en la misma escala, así que te harás una idea de como es esa presión inferior en el monoplaza.



La línea roja representa un suelo que no está bien sellado. Ya te expliqué en su día como funcionan los vórtices y que una de sus funciones es sellar ese suelo del monoplaza, precisamente.
La línea azul representa un suelo bien sellado, y como ves su presión estática es inferior en casí toda su longitud. Sin embargo, coincide en la zona frontal y en la zona dónde comienza el difusor. ¿Por qué? Porque esas zonas son de cambio de sección de entrada, es decir que son zonas dónde la sección de paso del aire cambia.
En la zona frontal, el aire es estrangulado (efecto venturi). En la zona dónde comienza el difusor, el cambio es a mayor sección. Ese punto de inflexión se denomina "crack pressure" y es el verdadero responsable de la succión en el fondo plano. El difusor luego aumenta paulatinamente su sección, por lo que el aire aumenta también su presión y disminuye su velocidad.
Esto se ve mejor con un CFD.



En este gráfico observas un monoplaza desde abajo. Y la zona delantera a la derecha de la imagen, por lo que el difusor está situado en la izquierda. Fíjate que te señalo cinco zonas, que son (de derecha a izquierda) la "bandeja del te" o quilla, el comienzo del fondo plano (zona de bargeboards), y el comienzo del difusor o "crack pressure".
En estas zonas el aire ve aumentada su velocidad (color azul) y disminuida su presión, por lo que se consigue un efecto de succión que aumenta la carga aerodinámica útil que ejerce el contorno del monoplaza sobre las ruedas.



Los colores marcan la velocidad del fluido (aire). Las zonas que te señalo son el "crack pressure" y es por esto que están en azul. Como ves, la velocidad va disminuyendo y la presión va aumentando conforme el aire sale del difusor. Esto también es responsable de esta otra imagen.



Observas que el agua sale despedida por el centro del monoplaza y hacía arriba y afuera. Esto es debido precisamente al trabajo del difusor, que no es otro que elevar la presión para que el fondo haga su trabajo de succión.



En este CFD, correspondiente a un Formula E, se aprecian las líneas de corriente y como el difusor trabaja para que se genere succión en la zona delantera del fondo plano. Están señaladas en rojo las zonas de succión, siendo la principal la delantera.



Por último, una imagen excelente en la que se ven las zonas dónde el aire acelera (disminuye su presión), para que la aerodinámica del vehículo permita mantenerlo "pegado al asfalto". Ves como las líneas de corriente se desplazan, y como se concentran en la zona de salida del difusor. Esto es debido a ese aumento de la presión, que hace que se eleve el aire por detrás del monoplaza.

En fin, una curiosidad que quería mostrar y espero que te haya gustado... y te haya enseñado también. Hasta el próximo post, y si te gustan estos temas no olvides seguir a Timoteo Briet en Twitter.