F1: Fluidodinamica interna alle pance: come la vedo io.

i sono due grossi freni alla fluidodinamica interna alle pance di una F1: I radiatori e l'intero apparato dei tubi di scarico.

Per i radiatori gia' alcuni anni fa proposi di lavorare i canali interni a modo di fuso aereodinamico. Cosi se oggi la sezione verticale di un radiatore e' circa questa:

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un domani la sezione verticale della superficie di un radiatore potrebbe essere questa:

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dove in realta' la parte anteriore e' piu' o meno arrotondata mentre la parte posteriore e' effettivamente a fuso. Ogni elemento (cioe' ogni fuso) contiene il liquido di raffreddamento. Una sezione a elementi lavorati a fuso permette un buon raffreddamento con un CX molto migliore.

Ora da quello che ho visto anche i tubi di scarico sono alquanto ingombranti. Allora perche' non seguire la via gia' intrapresa per le parti terminali (lavorate ad ellisse)? Si tratta di estendere questa lavorazione alle parti interne lasciando la sezione interna di ogni tubo identica, ma avendo cura di lavorarle ad ellisse, aumentando il CX della intera sezione dei tubi di scarico.

Con un CX interno migliorato (bastano solo i radiatori e gli scarichi) la vettura ne trarrebbe un grande giovamento. La sezione frontale che investe la vettura nella parte delle pance infatti e' una parte assolutamente non trascurabile della sezione frontale totale.

E' chiaro che un simile progetto deve essere studiato, pianificato e armonizzato in tutti i suoi componenti. La qual cosa riesce solo con un accirato studio organico di tutti i componenti con conseguenti sperimentazioni delle superfici da parte degli strumenti di calcolo e con successive molteplici verifiche in galleria del vento.

Opinioni in merito sono gradite.

Di quel valore del CX pari a 0.7 che il buon Neogene ha riportato magari si riescono a levare cosi' anche cinque centesimi, scendendo magari a 0.65!

Nota a margine: In questo caso il flusso di aria calda delle pance non viene deviato subito verso la parte superiore della carrozzeria, ma biene integrato nella stessa fino a farlo sfociare in una parte piu' posteriore, dove l'aereodinamica dice che fa comodo; ad esempio al di sotto del secondo elemento dell'alettone posteriore, quello posto in basso, a filo con la carrozzeria.

Opinioni in merito sono gradite.

Regards,
Francesco

[neogene]

ciao... allora ci tengo a precisare che quello 0,7 è riferito alla stagione 2002... e per la precisione era uno 0,76, ma riferito a scuderie con un propulsore non ufficiale (bmw, ferrari..ecc) quindo lo sviluppo di tutto mi porta a considerare che saranno arrivati a 0.69-0.70 all'inizio del campionato.... tolta la premessa l'idea di frallog è molto buona in tutti i punti tranne uno.. l'aria dei radiatori è troppo calda per essere espulsa solo in coda, quindi con quello che dici te ci sarebbero problemi di surriscaldameno.

Poi dico un'alltra cosa per completezza... l'efficienza aerodinamica di una vettura si misura dividendo il coeff. cz per il cx...

un paio di esempi riferiti al 2002:

Imola - Cz=2.963 - Cx=0.981 - Efficienza=2.95 - Abbiamo un carico sviluppato sulla monoposto di 1695 kg. a 310 km/h:

Belgio - Cz=2.873 - Cx=0,958 - Efficienza=3,00 - Carico=1781Kg a 323km/h;

Monza - Cz=2.420 - Cx=0.769 - Efficienza=3.15 - Carico=1744kg a 348km/h.

ciao!!

Grazie Neogene!

La storia del Cz/Cx proprio non la sapevo. Interessantissima! E tanto meno intuivo il fatto dei problemi di surriscaldamento. Comunque migliorando il Cx interno si migliora in ogni modo il Cx generale e l'aria espulsa dietro e' "piu' pulita" ovvero menu turbolenta. Questo dovrebbe contribuire a sua volta ad abbassare il Cx.

O no?

Regards,
Francesco

[neogene]

Certameete avendo meno turbolenza dietro si avanza con più facilità, quindi diminuisce il cx...

Ciao!!

Tanto per parlare caro Neogene, e' evidente che la BAR va una meraviglia. E la BAR sfoggia un alettone sulla carrozzeria, alettone che mi sembra fatto apposta per tenere il flusso caldo in basso, sotto il secondo elemento dell'alettone posteriore (quello in basso). Ancora e' evidente che sia la Ferrari che la Renault terminano con una struttura della carrozzeria a forma di T nella cui parte orizzontale probabilmente trova posto uno sfogo per l'aria calda, fatto anche questo in modo che sfoci sotto il secondo elemento dell' alettone posteriore (quello in basso)

Tue opinioni in merito sono gradite.

Regards,
Francesco

[neogene]

E' certamente come dici, ed infattti abbiamo a che fare con tre delle monoposte più efficienti... evidentemente ferrari, renault ed honda hanno trovato, attraverso la ricerca, dei materiali che possono lavorare a temperature di esercizio un po' più alte... di conseguenza hanno la possibilità di fare lo sfogo in fondo alla vettura mantenendo l'affidabilità.

ciao!!

Questa e' per il carissimo Neogene.

In realta' io penso che la fluidodinamica dello strato caldo per una vettura come la Ferrari attualmente sia del tipo:

1) Ingresso dell'aria nelle pance

2) Riscaldamento per contatto nei radiatori

3) Riscaldamento per contatto nei tubi di scarico

4) Fuoriuscita parziale dai raccordi superiori per i tubi di scarico
Questo implica la tendenza a scaricare questo flusso sotto il bordo del profilo del primo elemento (quello in alto).

5) Fuoriuscita parziale sulle aperture a squalo della carrozzeria. Questo, tenendo presenti anche i deviatori curvilinei lagterali alle pance che convogliano l'aria verso l'alto, implica la tendenza a scaricare questo flusso sotto il bordo del profilo del primo elemento (quello in alto).

6) Fuoriuscita parziale dalla parte alta della "T" formata dalla carrozzeria posteriore. Questo implica la tendenza a scaricare questo flusso sotto il bordo del profilo del secondo elemento (quello in basso).

Io a questo punto aggiungerei un 7.


7) Bordo terminale della vettura a:
_
|
-

con bordo di scarico alto (sotto il secondo elemento dell'alettone posteriore) ma anche sotto lo scivolo posteriore, opportunamente rialzato di qualche millimetro con uno scalino ed una fenditura per dare posto allo sfogo dell'aria calda lungo la parte inferiore del profilo dell'estrattore. In concomitanza di questo nuovo sfogo puo' essere ridotto lo sfogo di aria calda delle aperture a squalo nella carrozzeria.
Questo dovrebbe creare ulteriore depressione all'altezza dell'estrattore, e far si' che il centro di pressione aereodinamica si sposti un po' verso il basso. (Vedi nota precedente sul centro di pressione)

Tue opinioni in merito, caro Neogene, sono gradite (oltre che apprezzate).

Regards,
Francesco :P

[neogene]

Devo dire che ho dovuto rileggere + volte il tuo post prima di comprendere appieno il tutto, ma alla fine (forse) ho capito...

Tutto quello che hai detto è (penso) esatto.. se ho ben capito te dici che creando degli scarichi di aria nella parte alta si pulirebbe il flusso basso creando una depressione all'altezza dell'estrattre con una depressione... spero di non aver sbagliato...

Se dovesse essere così aggiungo quest'altra cosa... il flusso che arriva sopra le pance proviene dalla zona dei freni anteriori ed è praticamente senza turbolenze... hai notato la polvere di carbonio che s deposita sulle fiancate? se nn ci fosse un flusso pulito questa non ci sarebbe... se nn sbaglio dopo le branchie di sfogo laterali questa proprietà nn c'è pi... lì il fluido ha subito un brusco cambiamento del suo moto...


ciao!!

Caro Neogene c'e' di piu' Io parlo di uno sfogo di aria calda orizzontale anche nella parte inferiore del telaio. Questo sfogo, mediante un "gradino aperto" nell'estrattore andrebbe a convogliare aria calda sotto l'estrattore posteriore ed in questo modo creerebbe una maggiore depressione sotto l'estrattore posteriore. E' chiaro che le branchie andrebbero aperte di meno nella misura in cui si convoglia altra aria calda nella parte sottostante all'estrattore.

La carrozzeria nella sua parte finale non sarebbe piu' a T come ora ma a dippia T inpiedi/rovesciata:

--
|

ma a:

-- <-parte di flusso per il secondo elemento dell'alettone
|
-- <-parte di flusso da convogliare nella parte bassa dell'estrattore

Grazie della pazienza carissimo neogene!

Regards,
Francesco

[neogene]

Credo di aver capito cosa tu intendessi dire... è un'ottima soluzione a patto che non generi troppe turbolenze in quella zona, il che credo sarebbe dannoso. Sicuramente uno studio del genere va fatto tenendo conto di tutte le variabili, ma si possono ottenere notevoli vantaggi.

ciao!!