Como ya introdujimos en el artículo sobre el flujo laminar y turbulento, los ingenieros de Fórmula 1 necesitan emplear en cada zona del monoplaza distintos tipos de flujo. Una forma “sencilla” de modificar el estado de la capa límite es emplear los conocidos como generadores de vórtices.
Estos generadores de turbulencia pueden presentar muchas geometrías y tamaños, pero generalmente son piezas rectangulares o triangulares, muy delgadas y curvadas. Su altura suele ser algo menor que la altura de la capa límite, aunque esto varía según los equipos.
Mediante estas pequeñas piezas se busca romper el comportamiento laminar del aire, creando vórtices (pequeños torbellinos) que se desplazan hacia atrás según avanza el vehículo. De esta forma, al introducir este movimiento de rotación en el aire, consigue una mayor energía.
Los generadores de turbulencia se pueden emplear para conseguir numerosos efectos, que enumeramos a continuación. Sin embargo, hay que remarcar que hoy en día, su uso está muy limitado por la normativa actual.
Vórtices selladores:
Este tipo de vórtices (que se explicarán a fondo más adelante) se suelen generar en el alerón delantero. Son vórtices grandes de gran intensidad que se emplean para sellar los laterales del suelo (como ya explicamos en el artículo sobre su funcionamiento) y dirigir el aire por encima de él. Gracias a esto, se consigue incrementar el downforce generado por el fondo plano.
Vórtices que reducen el drag de los neumáticos:
Estos vórtices, creados también en el alerón delantero, buscan redirigir el flujo de aire antes de que se encuentre con los neumáticos delanteros. Mediante arrastre, consiguen desviar el flujo que chocaría contra las ruedas hacia el exterior del monoplaza o guiarlo entre los elementos de la suspensión.
Vórtices que reducen la separación de la capa límite:
De tamaño más pequeño que los anteriores, se suelen ubicar en la cercanía de los pontones, en el fondo plano o en el difusor. Su función, al contrario que en los casos anteriores, es la de aportar energía al fluido (en forma de rotación) para conseguir que la capa límite se mantenga adherida a la superficie. De esta forma, aunque se incrementa el drag por fricción, se reduce el drag de forma, reduciéndose así el drag total. Así, como se explicó en el artículo sobre los pontones, se consigue que el aire siga las curvas del monoplaza hasta su zona trasera.
Aunque hay muchos otros tipos de vórtices, estos son algunos de los más importantes a la hora de comprender para qué se emplear los generadores de vórtices. Además, en el artículo sobre cómo funciona el alerón delantero se explica más a fondo cómo se crean.
Referencias:
[1] Franky_TZ, (18 de enero de 2015) Flow Control Techniques – from Aerospace to Motorsport. Online: https://tianyizf1.wordpress.com/
[2] Wallace, I., (3 de noviembre de 2018) A Farewll to Vortex Generators in Formula One. Online: https://howler.bfuhs.org/1902/global-review/a-farewell-to-vortex-generators-in-formula-one/
[3] Fernie, M., Vortex Generators: How Do They Work?. Online: https://www.carthrottle.com/post/vortex-generators-how-do-they-work/
Katz, J., (1995). Race Car Aerodynamics: Designing for Speed, Cambridge, USA, Bentley Publishers.
Newey, A., (2017). How to build a car, Londres, Reino Unido, Harper Collins Publishers.
Caro, A. Vórtices en Fórmula 1. Online: https://www.abelcaro.com/aerodinamica/vortices/
Rodríguez, A., (16 de febrero de 2014) Análisis técnico – Generadores de vórtices. Online: https://albrodpulf1.wordpress.com/2014/02/16/analisis-generadores-de-vortices/
Plaza, D., (31 de marzo de 2015) Generadores de vórtices, ¿qué son y cómo trabajan? Online: https://www.motor.es/formula-1/generadores-de-vortices-que-son-y-como-trabajan-201520675.html
Payoloco (10 de agosto de 2014) Aerodinámica: Generadores de vórtices. Online: http://safety-car.es/thread-5626.html
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