Diffusore (o Estrattore) vs Alettone

[jeby]

infatti di solito non si usa l'estrattore da solo ma abbinato ad un alettone o uno spoiler, ovvero come aiuto per diminuire il carico da affidare solo all'alettone. E comunque su auto molto basse.

[Structure]

E un alettone messo là sotto (proprio in corrispondenza del diffusore) con che efficienza può lavorare? Aiuta soltanto i flussi del diffusore a verticalizzare dopo la fuoriuscita dal fondo piatto? Perché mi pare difficile che possa lavorare da alettone vero e proprio...

Ad esempio l'alettone poso in basso nel paraurti posteriore di 156 GTA in che maniera lavora? Per come è fatto e per come contribuisce ad una forma fin eccessivamente squadrata del paraurti, mi pare difficile che abbia una funzione estetica; in che maniera può quindi agevolare l'aerodinamica del veicolo?

[jeby]

immagino solo ad indirizzare i flussi.

[Regazzoni]

Un alettone (diciamo un ala) messa dentro o dietro l'estrattore credo sia una discreta cacchiata, perchè rovina non poco il lavoro dell'estrattore.

Quello della GTA (dove non credo si possa parlare di estrattore) più che un ala, mi sembra un deflettore, che non dovrebbe praticamente avere deportanza, ma agire semplicemente come deviatore del flusso d'aria.

In questo caso un po' di spinta in basso la da, ma niente di incredibile e soprattutto non sembrerebbe aerodinamicamente molto pulito come soluzione.

[J-Gian]

Non riesco più a trovare la foto, ma la 612 Scaglietti ha una sorta di alettoncino (se non ricordo male ad assetto variabile) nel sottoscocca che contribuisce al carico aerodinamico...

Devo trovarvi la foto...

[Regazzoni]

Non riesco più a trovare la foto, ma la 612 Scaglietti ha una sorta di alettoncino (se non ricordo male ad assetto variabile) nel sottoscocca che contribuisce al carico aerodinamico...

Devo trovarvi la foto...

[Luque]

Considerando alettone ed estrattore realmente funzionanti, l'estrattore è da preferire.

L'alettone ha lo svantaggio (oltre a quello di rovinare l'estetica dell'auto) di introdurre una maggiore resistenza aerodinamica. Con lo scivolo sottoscocca che termina col diffusore è possibile ottenere buoni carichi aerodinamici con il minor aumento possibile di coefficiente di resistenza. Tant'è che nelle moderne supercar viene preferito l'estrattore all'alettone, o comunque in abbinamento ad esso.

Va da sé, però, che per funzionare l'estrattore deve essere ben progettato, e non basta sicuramente solo l'estrattore, ci vuole una certa estensione dello scivolo al di sotto della vettura (sarebbe opportuno estendere la carenatura fino all'inizio del muso)e l'auto deve essere sufficientemente vicina al suolo per sfruttare l'effetto suolo.

L'estrattore, o diffusore, trattandosi di aerodinamica subsonica, tende a diminuire la velocità del flusso (ma mantenendo il flusso il più possibile non turbolento) e quindi tende riportare la pressione in uscita dal fondo dell'auto il più vicina possibile a quella dell'esterno, minimizzando così la perdita di pressione, la turbolenza e quindi la resistenza. Le "pinne" sono molto importanti perché il gradiente di pressione avverso (il flusso decelera) tende ad aumentare la probabilità che si verifichino fenomeni turbolenti.

Per quanto riguarda l'aumento di deportanza, si ha un effetto di facile comprensione su tutta la parte "antecedente" il diffusore: qui la sezione di passaggio tra appena prima la parte frontale dell'auto e il sottoscocca si restringe e (essendo sempre un fenomeno subsonico) la velocità aumenta, il che causa un fenomeno di depressione. Per capire meglio il fenomeno bisogna considerare il suolo e l'auto come un corpo unico: l'aria accelera sotto tutta la scocca e quindi la pressione diminuisce (creando l'effetto deportante) e poi attraverso il diffusore la pressione viene aumentata fino a ristabilire una pressione simile a quella esterna. Maggiore è l'area interessata dalla depressione, maggiore è la forza deportante. Infine la circolazione che si crea a causa della direzione del flusso in uscita dall'estrattore e quella del tetto contribuisce all'effetto deportante sul posteriore (in aggiunta al già citato dislivello di pressione)

Tutto funziona ancora meglio se sono presenti minigonne che "imbrigliano" il flusso sotto la scocca, il flusso va tenuto "incanalato" per diminuire il più possibile la turbolenza.

Ecco un'immagine chiarificatrice

com vedete la pressione è sempre negativa, anche se il gradiente cambia segno.

La fonte è questa, ma dice una mezza boiata

"A diffuser acts to enhance this underside suction, it acts like a pump, encouraging better flow under the car"

in realtà nel diffusore vero e proprio il flusso rallenta, la pressione aumenta e il gradiente è avverso ovvero fa proprio il contrario di "incoraggiare il flusso".

Infatti "l'estrattore" non è che di per sé estragga:

(da qui). Blu a basso coefficiente di pressione, rosso a coefficiente di pressione alto. Gradiente di pressione positivo. Lì dove comincia lo scivolo il flusso rallenta, la pressione aumenta, il flusso più che "spinto fuori" e quindi "estratto" viene "frenato", da qui i vari casini turbolenti.

Molto preparato. Bravo.

Solo qualche spiegazione supplementare. Vi state dimenticando del flusso che passa sopra la vettura. Qualsiasi fenomendo di deportanza 'ad ala rovesciata' è generato dalla differenza di pressione (o all'inverso della velocità) del flusso superiore rispetto a quello inferiore. La distribuzione di pressione moltiplicata per la superficie da una forza risultante e dunque avere un fondoscocca ben progettato può essere vanificato da una progettazione non accurata del corpo vettura superiore.

Dunque per far si che il flusso si incanali nel sottoscocca accelerando bisogna ben studiare:

- La separazione dei flussi (sopra-sotto) sull'anteriore vettura

- L'accelerazione del flusso inferiore con un buon effusore (che diminuisce la sezione di passaggio accelerando il flusso senza turbolenze

- Un fondo piatto ben studiato tenendo conto del flusso ai lati vettura che in alcuni casi può essere sfruttato (l'aria ai lati vettura si introduce al di sotto della vettura perchè ha pressione più bassa)

- Un diffusore che raccordi il flusso inferiore riportandolo, nel punto di ricongiungimento dietro il veicolo alla stessa pressione del flusso superiore onde evitare fenomendo di turbolenza che generano notevole resistenza all'avanzamento.

Il diffusore è impropriamente chiamato estrattore.

In realtà deve questo nome alla sua forma, studiata per aumentare il percorso che l'aria che passa sottoscocca deve fare per ricongiungersi dietro la vettura con il flusso superiore. Per il teorema di continuità il flusso sottoscocca viene accelerato.

Pensate (all'inverso)all'ala di aereo di linea in atterraggio che estende il flap posteriore con una curvatura verso il basso. Tale curvatura aumenta il percorso che il flusso sopra l'ala deve fare aumentandone la sua velocità e dunque diminuendone la pressione. La portanza dell'ala aumenta permettendo all'aereo di rimanere in volo alle velocità di atterraggio.

Luque

[J-Gian]

Della Scaglietti non sapevo.

Di sicuro ce l'aveva la prima 456 GT.

[jeby]

Molto preparato. Bravo.

...

Modificato 7 Luglio 2008 da jeby

[Luque]

Ricordo ancora che un professore di aerodinamica al PoliMi una volta ci disse "... perché io non l'ho ancora capito come fanno gli aerei a volare!".