nuovo fondo Mercedes W14 - Gp Usa 2023
Sulla Mercedes W14 abbiamo commentato recentemente l’ultimo aggiornamento importante della campagna agonistica 2023. Un lavoro certosino nella zona del pavimento ottenuto tramite una doppia rivisitazione: undercut ed estrattore laterale. Quest’oggi realizziamo un ulteriore focus grazie a un’interessante immagine scattata dall’amico Albert Fabrega durante lo scorso week end di gara. Parliamo di uno scatto che ritrae le linee di flusso nella zona in questione evidenziate dalla celebre vernice “flow viz”.
Attraverso la speciale pittura, strumento oramai indispensabile per gli aerodinamici delle varie scuderia di F1, i tecnici di Brackley mettono in atto l’ultima verifica, quella puramente visiva, per controllare che ci sia un effettivo riscontro nei dati raccolti: un validazione incrociata dei parametri adimensionali forniti dalle simulazioni CFD e dalla galleria del vento che, di fatto, secondo le informazioni raccolte dalla nostra redazione hanno combaciato. Inoltre non possiamo escludere modifiche nella parte inferiore del fondo, quella che difficilmente sale alla luce.
La porzione della vettura considerata è molto interessante, in quanto proprio in questo punto avviene un incontro di effetti prodotto dai flussi che si sovrappongono. Prendiamo in esame il seguente compare che ritrae la zona superiore del fondo di Austin (destra) e quella inferiore a Singapore (sinistra). Un confronto assai utile per provare a capire meglio cosa accade in questa aera tanto “delicata” di una monoposto della massima categoria del motorsport. Intanto possiamo facilmente notare come che le 4 fence permesse dal regolamento possiedono un andamento che genera l’effetto outwash.
Sebbene abbiamo spiegato più volte e in maniera approfondita il lavoro di queste appendici aerodinamiche, dobbiamo specificare un fatto ulteriore: le fence possiedono un certo grado di svergolatura necessario a produrre un quantitativo di carico frontale che verrà poi massimizzato da altre componenti della vettura. In terra americana abbiamo apprezzato l’entità dell’intervento nella zona superiore del fondo che presenta un rigonfiamento decisamente maggiore.
Una modifica che pertanto potrebbe indicare un allargamento del canale inferiore che alloggia proprio la serie di vortici che si staccano dal dorso della fence più interna. Lo possiamo vedere sintetizzato nello schema in foto. In questo modo i tecnici cercano di preservare al massimo delle possibilità questo vortice che di fatto ha maggior spazio per svilupparsi. Ricordiamo che si tratta di un aspetto fondamentale, in quanto tale moto rotatorio dei flussi a velocità elevata è in grado di generare parecchio carico aerodinamico utile alla vettura.
Per di più le quattro fence generano un effetto outwash, ovvero una corrente che va verso l’esterno della monoposto. Vediamo che proprio sul bordo tagliente del fondo è ricavato un estrattore laterale che imprime una componente verticale al fluido. In questo modo si crea downforce frontale, molto utile su questa auto di ultima generazione. Il fluido che scorre al di sotto del pavimento è quello indicato tramite il colore verde. Tornando alla parte superiore del fondo, notiamo un forte downwash del fluido che scorre nella zona dell’undercut.
Questo comportamento era prevedibile perchè l’undercut stesso ha lo scopo di generare un campo di alta pressione statica locale che di riflesso spinge i fluidi verso l’esterno. Variando la conformazione del pavimento della W14, quindi, i tecnici Mercedes hanno cercato di variare il tragitto del fluido che abbiamo invece evidenziato attraverso il colore rosso. Gran parte di questo flusso vorticoso scorre verso l’estrattore laterale. La sua velocità minore rispetto al fluido sottostante genera una differenza di pressione elevata che a sua volta induce un carico verticale verso il basso proprio in questa porzione di fondo.
Nel momento in cui questi due flussi si incontrano danno vita a un vortice che sommato agli altri scorrerà verso il posteriore concorrendo nell’effetto outwash del corpo vettura. Il fluido rosso che lambisce le superfici superiori del canale genera una zona di alta pressione che di riflesso scherma il fluido interno che circumnaviga le pance dal quello esterno, maggiormente sporco in quanto “avvelenato” dalla gomma frontale. Ricordiamo che la posizione di questo vortice in gergo chiamato “edge-vortex” è fondamentale per la generazione del carico posteriore, in quanto ha il compito di bloccare l’entrata laterale dei fluidi più turbolenti appena citati.
Se ciò accade, infatti, è possibile che la struttura al di sotto del fondo venga compromessa. Infine commentiamo l’estrattore che ha subito un reshaping molto leggero, tanto da poter considerare questo provvedimento come modifica di micro aerodinamica. Di fatto gli ingegneri hanno deciso di allargare il canale centrale dell’elemento e quindi la lunghezza totale dell’estrattore. Questo significa solo una cosa: maggior carico, ma anche un edge-vortex con più energia, e magari con un posizionamento lievemente rivisto.
Autori: Alessandro Arcari – @berrageiz – Niccoló Arnerich – @niccoloarnerich
Immagini: Albert Fabrega – @AlbertFabrega