I coefficienti aerodinamici più importanti nel motorsport
Coefficienti aerodinamici e ingegneria di gara
Questo articolo (per il precedente controlla qui) ha l'obiettivo di evidenziare brevemente la più importante aspetti e parametri (in particolare i parametri aerodinamici) per l'assetto generale di un auto da corsa. Un'attenzione particolare è rivolta ai coefficienti aerodinamici. Immediatamente dobbiamo porci 4 domande principali sull'auto che abbiamo (o che vogliamo studiare):
- Qual è la sua forma (forma esterna, presenza di condotti...)?
- Qual è la configurazione aerodinamica? (ala anteriore e posteriore, dispositivi aerodinamici)
- Qual è la configurazione meccanica? (montaggio dei pneumatici, sospensioni)
- Qual è l'assetto generale? (altezza dalla strada, imbardata, sterzata e rollio)
Coefficienti aerodinamici per rappresentare le prestazioni del veicolo.
La risposta a queste domande è il modo per produrre prestazioni. Allo stesso tempo, quando sappiamo qual è la linea di base della nostra macchina, dobbiamo specificare le condizioni del flusso. La stessa auto risponderà in modo diverso se la direzione del flusso, l'entità della velocità e i parametri ambientali sono diversi. In un articolo correlato vedremo quali sono i parametri che gli ingegneri possono controllare per produrre prestazioni. Nella foto seguente possiamo osservare quali sono, ad esempio, i dispositivi aerodinamici di un'auto da corsa (configurazione degli pneumatici coperti).
Quali sono i coefficienti aerodinamici più importanti?
Tutti gli studenti di ingegneria aerospaziale avranno sentito parlare della cosiddetta "macchina per la sicurezza". coefficienti di pressione, forza e momento. Tuttavia, essi indicano solo la qualità della forma adimensionalizzata dell'oggetto:
Introduzione del coefficiente aerodinamico adimensionalizzato.
Infatti, ciò che i fisici leggono davvero sono quelli dimensionati (se si aumenta troppo l'area frontale, il vantaggio di avere una forma aerodinamica è perdita!). Pertanto, nei prossimi articoli ci riferiremo spesso a loro trattando le prestazioni di un'auto da corsa.
Coefficiente di trascinamento e di sollevamento.
Tornando al cuore del nostro argomento, introduciamo i parametri che un ingegnere aeronautico deve tenere in considerazione. Abbiamo Cx e Cz (coefficienti di resistenza aerodinamica e di deportanza dimensionati), il loro rapporto Cz/Cx (l'efficienza) e il bilanciamento anteriore che ci dice la distribuzione della deportanza tra anteriore e posteriore.
Efficienza e deportanza.
Possiamo già prevedere una cosa: una squadra può sviluppare una auto ad alta efficienza (bassa resistenza aerodinamica e media deportanza) o un auto ad alta deportanza. L'auto più veloce è quella che riesce a raggiungere il miglior equilibrio. Inoltre, durante la fase di sviluppo, un'auto viene progettata con particolari obiettivi di equilibrio aerodinamico e meccanico. Una vettura con una grande deportanza ma con un pessimo bilanciamento sarebbe difficile per guidare.
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