¿Qué hacen las branquias del alerón trasero en un diseño de auto de carrera? ¿Cuál es la física detrás de las branquias de las alas en los autos de carrera?

Answer 1

En caso de que estés hablando de estos:

es decir, esto …

Respuesta simple, deja salir el aire y crea una pequeña cantidad de ganancia de rendimiento de carga aerodinámica. Las ventilaciones manejan mejor los vórtices en la placa final del alerón trasero aumentando su rendimiento.

Explicación detallada:
Las alas funcionan porque tienen alta presión en un lado y baja presión en el otro (en términos simples). Naturalmente, el aire a alta presión quiere moverse hacia el área de baja presión (esto es obvio en la vida cotidiana). Para hacer esto, rueda alrededor del extremo del ala. Esto esta bien. Sin embargo, el ala se mueve hacia adelante, por lo que el aire que gira alrededor del extremo forma una espiral, el vórtice que vemos a veces. En los aviones, el vórtice se reduce por los pequeños extremos hacia arriba que vemos en los aviones modernos.

¿Porque es esto importante? Porque el vórtice tiene el efecto de reducir la extensión efectiva del ala. Y si reduce el tramo, reduce la elevación (porque la elevación es una función de la diferencia de presión por metro cuadrado de superficie del ala).

Las placas finales de las alas son muy buenas para reducir este problema, por eso las alas F1 pueden generar tanta carga aerodinámica. Sin embargo, debido a que las reglas limitan la posición del alerón trasero y los equipos lo quieren lo más alto posible (para un flujo de aire limpio), el ala está cerca de la parte superior de las placas terminales. La ‘burbuja’ de alta presión sobre el ala se acumula y se derrama sobre la parte superior de la placa final. Esto significa que el vórtice se puede generar después de todo. Al colocar ranuras en la placa final, los equipos permiten que parte del aire de alta presión se filtre al aire de baja presión fuera de la placa final (menor presión porque se mueve más rápido que el aire sobre el ala).

El vórtice creado se va a girar en sentido antihorario (mirando la placa lateral izquierda mirando desde el frente). El área detrás del ala en el interior de la placa final está a una presión más baja. Al hacer un corte en esta área, los equipos permiten que parte del área de baja presión intente establecer un vórtice en el sentido de las agujas del reloj. Esto contrarresta el flujo en sentido antihorario y, por lo tanto, reduce el vórtice general creado.

El vórtice tiene otro efecto: crea resistencia porque contiene mucha energía; energía que ha venido del auto. Reduce el vórtice y reduce la resistencia y aumenta la carga aerodinámica.

En resumen, las ranuras y los recortes mejoran la L / D general del automóvil.

Fuente: ¿Por qué los recortes en las placas terminales del alerón trasero?

Otra cosa que encontré en internet:

Estas son ilustraciones de la prueba de Ferrari de las branquias del alerón trasero en octubre de 2012.

Aquí, la versión B fue la probada en Singapur (Singapore Rear Wing) y la que Felipe Massa utilizó para la Clasificación y la Carrera. La versión A fue probada a fondo por Alonso y Massa, pero no se utilizó para la calificación y la carrera. Las branquias están ligeramente remodeladas para filtrar más aire a alta presión hacia el exterior de las placas terminales con el fin de reducir la fuerza del vórtice . Las branquias revisadas en la versión A son similares a las que McLaren introdujo en Singapur (McLaren Singapore Gills). En contraste, la versión C tiene solo 2 branquias, ya que apunta a aumentar la carga aerodinámica producida por el alerón trasero a expensas de la resistencia .
Además, las branquias verticales que se probaron en Singapur se volvieron a probar pero no se volvieron a usar.

Fuente: Explicación del mundo técnico de la Fórmula 1

Gracias por A2A

Answer 2

La física detrás de esto es evitar la separación del flujo en la parte trasera. Si el flujo separara, habría más resistencia, más resistencia y más consumo de energía, puede conducir a un mayor consumo de combustible ……