HILO OFICIAL Pretemporada F1 2015

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Después de ver el vídeo a cámara lenta que colgó Life in the noria y las capturas de Payoloco pudimos ver que la parte superior del fondo plano se comunica por debajo de la zona de la caja de cambios.
 
Desde entonces le he estado dando vueltas y creo que es algo de bastante importancia.
 
Mis conceptos de aerodinámica son los básicos pero mi curiosidad me hace investigar.
 
El fondo plano actúa como un ala invertida generando downforce con poquísimo drag (en eso se diferencia del alerón trasero, por ejemplo) y por lo tanto le sería aplicable la fórmula de la sustentación que es (según la Wikipedia):
 
 
L= ½  d V² A Cl
 
donde:
·        L es la fuerza de sustentación en newtons
·        d es la densidad del fluido, en kg/m[sup]3[/sup].
·        V es la velocidad, en m/s.
·        A es el área de referencia del cuerpo (también llamado “superficie alar”), representado por m[sup]2[/sup].
·        Cl es el coeficiente de sustentación. 
 
Como vemos por la fórmula, la fuerza de sustentación es directamente proporcional a la “Superficie alar”.
 
Si tenemos en cuenta que la superficie inferior del fondo plano es homogénea para todos los coches y que los demás parámetros son coincidentes también,  la diferencia estará en la superficie libre del fondo plano superior.
 
Y ahí es donde veo la ventaja de Mclaren con respecto a los otros coches.
 
No sé cual será esa superficie libre que no tienen otros monoplazas, pero me parece claro por las fotos que Mclaren es la que más metros cuadrados de superficie libre tiene en la parte superior del fondo plano (gracias a los pontones reducidos, empaquetado corto y comunicación por debajo de la caja de cambios) y por lo tanto generaría más newtons de carga aerodinámica.
 
No sé en cuantas décimas, centésimas o milésimas podrá cuantificarse, pero es evidente que los demás no lo tienen.
 
 
PD: Quiero agradecer los halagos a Pablo (que siempre confió en mí) y a De_Zeta_Te. Con ambos tuve mis enfrentamientos pero ya no me acuerdo. 

Lo de rojo es lo único que no suscribo al 100%.

En realidad la superficie del fondo plano está determinada por la distancia entre ejes del coche. El ancho si que está regulado, pero la longitud del coche y la distancia entre ejes no.

En cualquier caso, no parece que el Mclaren tenga una distancia entre ejes tan inferior a otros coches como para que esa superficie libre que comentas no reporte una clara ventaja.

Además donde si creo que esa superficie libre y sobre todo ese espacio libre bajo la caja de cambios le permitirá al Mclaren una gran ventaja es en curva cuando el aire entre oblicuo. Situaciones como esta:



Y lo mismo para la forma del morro tan plana y fina. Sobre todo comparado con Mercedes y Williams.

  Solo para una aclaración, Ether, en las curvas, el viento relativo, ósea la corriente de aire contra la que se mueve el coche sigue siendo prácticamente recta por que el vector de ese viento relativo tiene el sentido de la marcha del propio monoplaza, porque lo que provoca la aparición de las fuerzas aerodinámicas, (sustentación y  drag o resistencia) es la propia velocidad del coche, o el avión, en su caso.
  Si las corrientes de aire se moviesen respecto al coche como tu las has representado, la parte del mismo que estuviese en el exterior de la curva perdería toda la carga aerodinámica, entraría en lo que en aviación denominamos "stall", o perdida en español, por que en esas circunstancias el flujo de aire se vuelve turbulento y deja de adherirse al ala o perfil aerodinámico, en este caso la parte superior del fondo plano, que en el ala de un avión seria el intrados
  El resultado sería una desestabilización de la trasera, cosa que no ocurre en ningún caso.
  Perdón por el ladrillo.

peterpan, esa imagen es un análisis CFD real, con una velocidad de 200 km/h, como en casi todos los análisis aero.

El flujo va así porque lo dice el CFD.

Yo ni pincho ni corto ahí......

Y ahí no se han metido con variaciones de "roll" (sobre el eje longitudinal, inclinación al lado contrario de la curva) que tengo fotos de análisis CFD y no tienen nada que ver con el mismo análisis en recta.

Lo que tú describes es algo que pasa y que tiene que tenerse muy en cuenta al diseñar el coche, y por eso los modernos túneles de viento simulan el viento en curva.

 Pues sinceramente no se si es que esta exagerado a efectos de que la gente lo visualize, en la imagen, pero para que el viento relativo, se mueva en esa dirección, solo se me ocurren dos supuestos: 
  1) El coche de la imagen esta derrapando o va cruzado en la pista.
  2) El coche de la imagen esta corriendo con un viento lateral en el circuito o en donde este fortísimo.
 Y yo ni pincho ni corto, pero por mi ocupación, algo de aerodinámica entiendo.
 No es que no exista un desplazamiento del viento relativo cuando un monoplaza toma una curva. O un avión realiza un viraje. Pero a la velocidad a la que son eficaces ese desvío es muy leve.
 Pero desde mi humilde conocimiento, te repito a no ser que sea una curva... Yo que sé cómo la horquilla de Loews, en Mónaco, que se toma súper despacio, la corriente de aire resultante en una curva, no es ni de lejos la que aparece en el esquema. 
 Si fuera así, no tendría eficacia real ni la parte superior del fondo plano ni prácticamente ningún perfil aerodinámico.
  Un abrazo.

Yo creo que ese tipo de flujos son compatibles con curvas de 90º y una velocidad sobre 150 km/h.

En curvas muy rápidas (250 a 300 km/h) estoy de acuerdo contigo, que el flujo del aire es casi igual que en recta, por eso soluciones como las de el Williams de este año o del Lotus del año pasado generan mucha carga.

Pero en cuanto disminuye la velocidad de paso por curva y aumenta mucho el ángulo de giro, ese tipo de flujos, con todas las turbulencias que conlleva y pérdida de carga consiguiente, tienen que ser tenidas en cuenta y calculadas en el túnel y el análisis CFD.

En este artículo sobrel el túnel de viento de Toyota, hacen referencia a eso:

http://www.formulaf1.es/33955/por-que-el...e-f1-2013/

Este párrafo en concreto:

"dependiendo de como sea la curva que se quiere simular, de tal forma, que a un cierto ángulo los equipos se den cuenta que empiezan a perder ‘downforce’. Por ejemplo, cuando el piloto dice que tiene subviraje en medio de la curva, eso se puede comprobar en el túnel para corroborar lo que dice el piloto”.


De hecho, la aleta de tiburón buscaba minimizar el efecto de ese viento relativo con un ángulo significativo sobre la aerodinámica del alerón trasero:



Por otro lado, supongo que en ese aspecto, un F1 y un avión se diferencian en que el alabeo en el avión va en la dirección del giro y en el F1 al contrario, pero sobre todo en que el ratio de giro de un F1 parece mayor que el de un avión.

Este es el tipo de cosas que me gustaría ver en un CFD de F1 y saber como son realmente las cosas.

Un saludo.