Hilo OFICIAL PRETEMPORADA F1 2016

[JCastle]

Bueno pues lo prometido es deuda, así que ahora que ya ha llegado la noche voy a retomar y finalizar (espero) mi anterior post. Ahora lo pondré solo con las imágenes nuevas para no llenar demasiado el foro, quien lo quiera ver completo, está en la página 616

Bueno, como ando aburrido y por lo que he visto hay gente que no tiene muy claro como funcina la aerodinámica, os dejo aquí un pequeño y rápido post técnico con el fin de ayudar a seguir lo que algunos comentan respecto a la aerodinámica de los carros. Espero que lo disfrutéis.

AERODINÁMICA PARA NOVATOS

Primero de todo hay que tener claro que los coches se mueven dentro de un fluido, en este caso, el aire, y un coche con una buena eficiencia aerodinámica será aquél con una buena relación carga/drag, véase Red Bull RB7. El fluido, en principio se encuentra en un régimen laminar y estacionario y es esta en la manera en la que incide sobre nuestro coche. Lo que buscaremos es que salga lo menos turbulento y a la mayor velocidad posibles.

¿En qué consiste tener una buena aerodinámica? Básicamente se trata de aprovechar todo lo posible la densidad y la presión del fluido (aire) para pegar nuestro coche al suelo perdiendo la mínima velocidad posible.

¿Cómo se consigue esto? Bien, si ponemos la fórmula de la carga aerodinámica en forma de fuerza tenemos lo siguiente: F=C·1/2·ρ·S·V²
Donde:
F= Fuerza que ha de hacer el coche para avanzar
C= Coeficiente de fricción - esto será importante más adelante - hoy en día un BUEN F1 tendría del orden de 0,70(carga baja) a 1,084(carga alta) - no tiene unidades porque es una medida adimensional
ρ=densidad=1.255 Kg/m³ (constante)
S=Sección en la que fluye el aire
V²=Velocidad al cuadrado

Por lo tanto tenemos que la fuerza que tenga que hacer nuestro móvil (coche) para avanzar en el fluido (aire), dependerá del coeficiente de fricción, la sección de nuestro coche en el plano X,Z y la velocidad a la que queramos ir. Entonces, podemos conlcuir que si queremos un coche bueno aerodinámicamente necesitamos que tenga un coeficiente de fricción pequeño y la menor superficie de choque posible, ¿por qué? Porque si es pequeño siempre podemos jugar con los ángulos de ataque de cara a ganar carga aerodinámica, pero si el mencionado coeficiente es muy alto, no solo nos permitirá menos juego con los reglajes, sino que además, probablemente, sea una máquina de generar drag debido a ángulos de ataque demasiado altos, formas muy redondas, etc. que, en el mejor de los casos solo generan pérdida de carga, también expresada a partir de ahora como ΔP o, simplemente, DRAG.

Por otro lado tenemos que una de las fórmulas de a potencia es P=V·F, lo cual igualando F a la fórmula antes mencionada, nos queda que la potencia P necesaria para mover nuestro coche a través del fluido es P=C·1/2·ρ·S·V³, obviamente esto no incluye rendimiento mecánico, ni ningún tipo de pérdidas mecánicas de potencia, esto nos da una aproximación en cuanto a chasis se refiere.

Vamos a ejemplificar esto con el fin de que quede más claro. Y vamos a hacerlo con dos alerones traseros. El de nuestro querido MP4-31 y uno que he dibujado yo en 3 minutos y medio para la ocasión -no es un alerón de Newey, pero cumplirá su función explicativa.

El alerón trasero está formado de dos perfiles alares, uno que será el principal (inferior) y otro más pequeño (flap) posicionado sobre el principal, a una distancia de un 1-2% del tamaño del principal en el eje Y(vertical) y 1-4% en el eje X (horizontal), con un ángulo de no más de 40º sobre el principal, que a su vez no debería superar una inclinación de 12º sobre la horizontal. Bien, volviendo a la teoria previamente explicada, el alerón tiene una superficie S en el plano XZ, la cual está marcada en amarillo en las siguientes fotos.


FOTO INTERESANTE PARA EL DESARROLLO DEL POST

FOTO INTERESANTE PARA EL DESARROLLO DEL POST

Y en la siguiente se aprecia lo que comentaba sobre las inclinaciones de los flaps. La línea negra es la horizontal (referencia), la roja el principal (a no más de 12º) y la amarilla el segundo flap. Por si alguien no lo ve, representa un alerón visto de lado, con los flaps en línea discontinua puesto que en endplate es opaco y en la realidad no se verían.

CONTINUO DESDE AQUÍ

En pasar el aire, si el alerón está confirgurado como debe, el fluido se adherirá a la forma del flap, creando por arriba una zona de altas presiones que empujará el coche hacia abajo, y en la parte inferior del flap una zona de depresión. El fluido saldrá del alerón aún en régimen laminar y estacionario. También cabría la posibilidad de que el flap tenga un ángulo de ataque demasiado grande, con lo cuál se rompería lo que se conoce como capa límite, el fluido pasaría a un régimen turbulento y no solo generaría menos carga, sino que además por el hecho de ocupar una mayor superfície al estar más próximo a la perpendicularidad con respecto a la dirección del aire, estariamos tirando velocidad a la basura, y empeorando la eficiencia aerodinámica de nuestro monoplaza.

En el caso de que funcione tendríamos (si pudiesemos ver a ojo el desplazamiento del fluido y las variaciones de presión) la siguiente imágen -me disculpo por la mala calidad, he hecho lo que me ha permitido el Paint lol-.

Líneas rojas - aire
Líneas amarillas - aumento de presión
Líneas azules - zona en depresión



Comparado con un alerón con el DRS activado, donde ambos flaps estarían casi paralelos al eje horizontal, podemos comprobar que, al disminuir drásticamente la superficie de impacto del fluido, también disminuye la carga aerodinámica y por ende, la resitencia, pudiendo así con la misma potencia llegar a más velocidad. Lo cuál extrapolado al coche en general, nos ayuda a explicar por qué dos coches con el mismo motor tienen diferentes velocidades puntas, como pueda ser la diferencia entre Williams y Mercedes. Si eres un lector crítico estarás pensando, entonces, ¿el año que viene Manor tendrá las mejores puntas? La respuesta probablemente sea NO, ¿por qué? Bien, al ser un chasis tan malo como lo es el de Manor (o lo era hasta ahora) se empieza a acelerar más tarde y de manera más pogresiva, por lo tanto el coche tarda más en llegar al limitador; pero eso es un asunto de dinámica y telemetría, del cuál podría escribir otro post entero

Para terminar adjunto la imagen de cómo fluye el aire por un alerón con el DRS abierto que también puede aclarar bastantes cosas. Misma leyenda que en la anterior.




Y nada, hasta aquí el post. Cualquier duda o petición para esclarecer otro tema, no dudéis en decirmelo y me pongo a ello, que para algo estoy estudiando esta mierdha.

Un salido