Se sei un appassionato di Formula 1 ti sarà sicuramente capitato di sentir parlare di carico aerodinamico. In questo articolo cercheremo di capire di cosa si tratta e come calcolarlo con SolidWorks Flow Simulation.
Nell’ingegneria automobilistica, il carico aerodinamico è la forza indotta dal flusso d’aria su una vettura in movimento: tale forza è estremamente importante perché ne aumenta l’aderenza al suolo.
Il carico aerodinamico di una vettura di Formula 1 consiste nella capacità di produrre deportanza verso il terreno, ovvero la capacità di indirizzare i flussi dell’aria verso il suolo in modo da poter tenere “incollata” la vettura sulla pista.
I 3 modi per ottenere il carico aerodinamico
1) Mediante l’utilizzo di alettoni che deviano verso l’alto il flusso d’aria: per la terza legge di Newton, ad ogni azione corrisponde una reazione uguale e contraria quindi l’alettone riceve una forza uguale e contraria che lo spinge verso il basso (e a sua volta questa forza viene trasferita sulla vettura).
2) Mediante lo sfruttamento dell’effetto suolo: una certa quantità di aria viene convogliata al di sotto della vettura e attraverso una riduzione della sezione del flusso, il fluido subirà una accelerazione generando una depressione tra la vettura e il suolo. Questo effetto è tanto maggiore quanto più il fondo della vettura è vicino al suolo.
3) Disegnando opportunamente la forma della vettura in modo da ottenere un effetto di deportanza.
Aumentare il carico aerodinamico porta con sé dei vantaggi, ma anche degli svantaggi, quindi lo studio del carico aerodinamico è un aspetto fondamentale per avere una vettura ben bilanciata ed allo stesso tempo veloce.
Questo passaggio crea due piccole sfere grafiche e una nuova legenda con i valori numerici:
- La sfera BLU è la posizione del valore MINIMO
- La sfera ROSSA è la posizione del valore MASSIMO
Nelle immagini, la pressione minima è appena sotto l’ala inferiore mentre la pressione massima è sulla parte anteriore/superiore di una delle alette superiori.
TIP: L’impostazione per mostrare il Min/Max globale non è abilitata di default, ma va attivata, in modo da risparmiare tempo quando cercherai i valori estremi.
A cosa serve SolidWorks Flow Simulation?
Riassumendo, possiamo affermare che Flow Simulation sia uno strumento facilissimo da utilizzare perché in pochi semplici step è possibile ottenere risultati di calcolo chiari e significativi. Per iniziare uno studio:
- utilizza il Wizard per l’impostazione guidata del calcolo per creare le impostazioni inziali dello studio;
- inserisci le condizioni al contorno;
- mediante l’utilizzo dei goals puoi calcolare la spinta verticale sulla vettura: sottraendo a questa forza il peso della vettura potrai capire se il carico aerodinamico è sufficiente.
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