Sembrava che con il nuovo regolamento tenico introdotto quest’anno dalla FIA, costringendo i team a collocare gli scarichi in una zona ben definita della monoposto e obbliga di mantenere una sezione del tubo rotonda del diametro non superiore a 75 mm e con almeno 10 cm del terminale a vista, potesse limitare l’effetto degli scarichi per creare deportanza nella zona posteriore.
Tale norma ha comportato una perdita di carico aerodinamico nel posteriore di circa il 20% ma i team stanno lavorando intensamente per limitare questa perdita di carico.
Dai primi test, effettuati la settimana scorsa a Jerez, sembra che il team che ha lavorato meglio nella zona posteriore e soprattutto collocato nel miglior modo possibili gli scarichi sia la Red Bull di Adrian Newey. Il tecnico inglese ja sviluppato il soffiaggio degli scarichi usando i bracci delle sospensioni come elementi utili a indirizzare nel posto più efficace i gas roventi. Newey ha sfruttato l’effetto Coandă per creare un tunnel virtuale nel quale far confluire i gas degli scarichi e contribuire ad un aumento sensibile del carico aerodinamico.
Certo, anche il complicato sistema ideato da Newey non è esente da piccoli guai. Per paura delle alte temperature nella zona delle sospensioni posteriori tutti i bracci sono stati sottoposti a trattamenti anti-termici, per evitare che ci possano essere delle rotture nelle sospensioni e ha coperto con una sorta di pellicola termica il profilo che dovrebbe servire a supporto dell’alettone per creare una sorta di “mappa” del soffiaggio.
Effetto Coandă (Wikypedia)
L’effetto Coandă venne scoperto nel 1910 da Henri Coandă. Esso tratta della proprietà che possiede un fluido quando tende a seguire il contorno della superficie sulla quale incide purché la curvatura della superficie, o l’angolo di incidenza del flusso con essa, non siano troppo accentuati.
Descrizione e dimostrazione
Il fluido, muovendosi lungo la superficie provoca attrito, che tende a farlo rallentare. La resistenza al movimento del fluido viene applicata però solo alle particelle di fluido immediatamente a contatto con la superficie. Le particelle di fluido esterne, a causa delle interazioni molecolari che tendono a tenerle unite a quelle interne, “ruoteranno” dunque su di esse a causa della differenza di velocità, facendo quindi aderire il fluido alla superficie stessa.
L’effetto può anche essere dimostrato matematicamente a partire dall’integrazione delle equazioni di Eulero nella direzione normale a una linea di flusso curva.
Trascurando le forze gravitazionali, si ottiene infatti da queste un gradiente di pressione:
in cui ρ è la densità del fluido, v la velocità e r è il raggio di curvatura della linea di flusso.
Tale termine, essendo sempre maggiore di zero, denota l’esistenza di gradienti di pressione in direzione normale alle linee di flusso curve e diretti verso l’esterno. Concretamente ciò significa che la pressione aumenta allontandosi dal centro di curvatura spingendo dunque il fluido verso di esso. Più correttamente, dal momento che parliamo di equazioni differenziali, la condizione al contorno relativa alla pressione ci arriva dall’esterno del fluido (è vincolata la pressione all’esterno di questo strato viscoso mentre quella nel punto di contatto con la superficie può essere qualsiasi), per questo è più corretto descrivere la variazione di pressione come una diminuzione della stessa avvicinandosi alla superficie se questa è convessa, viceversa come un aumento della pressione se ci si avvicina ad una superficie concava. Questo modo di vedere le cose mette in luce un chiaro limite (se pur teorico e irraggiungibile) all’entità dell’effetto Coandă per le superfici convesse, il quale chiaramente non può portare le pressioni assolute al contatto con la superficie ad essere negative.
Tale diminuzione della pressione all’avvicinarsi della superficie giustifica quindi il fenomeno di attaccamento del flusso attorno a una parete noto appunto come effetto Coandă, fino a che la viscosità non provoca fenomeni di separazione e quindi la variazione di curvatura delle linee di corrente.
Gli aeroplani volano proprio grazie a questo principio combinato con l’effetto Bernoulli; la maggior parte della portanza, in particolare ad angoli di incidenza elevati e quindi a bassa velocità, è creata dall’aria spinta verso il basso grazie all’effetto Coandă. Quest’effetto è ancora più importante nella spinta delle eliche e negli elicotte
Un esempio di effetto Coandă: il fluido segue il contorno della superficie sulla quale incide (in questo caso, l’acqua segue il profilo di un cucchiaio
