Los Vórtices

 

Un vórtice es un flujo de fluido con rotación en espiral. Hasta ahí la definición tradicional, pero para hacer esto mas ameno piensen simplemente en un remolino, pero no en el mar o causado por los vientos, sino por el paso del aire que abandona a un objeto tras su paso y es así lo que vemos que acompaña a un Fórmula 1 detrás del alerón trasero a gran velocidad en un día húmedo.

Si miramos detenidamente esos vórtices o remolinos están a los lados del alerón trasero y no arriba del mismo, sino a la misma altura en la que el alerón termina.

Todos los vórtices tienen sus particularidades La presión en su centro es baja y va aumentando a medida que nos alejamos de el respetando el príncipio de Bernoulli, y dos o mas vórtices paralelos circulando en la misma dirección se juntarán en uno solo y su circulación será igual a la suma de los vórtices que lo componen.

Un ejemplo de esto son los vórtices que se generan en la punta de las alas de los aviones ascendiendo o bien en la punta de sus hélices cuando giran para generar impulso.

La formación de los que acabo de mencionar se asocian a la resistencia con el aire o drag, pero es algo que no puede evitarse pues es generado por el encuentro de las corrientes que pasan por las partes superior e inferior del ala y la diferencia de sus presiones hacen que el vórtice, o remolino de viento, se produzca.

Aerodinámicamente hablando, un Fórmula 1 es un conjunto de vórtices y capas de vórtices. Esta “verticidad” (llamémosla así) es creada por las rachas de viento generadas en la superficie del coche y la carga aerodinámica comúnmente se atribuye al paso del aire por los alerones y demás objetos, pero la realidad es que la carga se genera por la interacción de los vórtices generados arriba y debajo de los alerones.

Cuando una vórtice se separa de una superficie se transforma en un vórtice libre y dado que es secundado por otros vórtices estos remolinos no sólo pueden generar carga aerodinámica sino también actuar como cortinas alrededor del coche. Este es el caso de los alerones que vemos a los costados del frente de los coches de DTM: Generan vórtices que son como rulos que pasan por el costado del coche impidiendo que otras corrientes externas entren en el coche y al mismo tiempo impiden que las corrientes de aire que pasan por el coche se escapen al exterior, creando así mas carga aerodinámica. Un ejemplo de esto es el mantener la baja presión de aire bajo el suelo del coche consiguiendo así un efecto suelo.

Y saliendo del DTM nos damos cuenta que los alerones delanteros del un Fórmula 1 también cumplen esas función, la de crear una cortina de aire en los costados del coche, por lo que nos damos cuenta que el mal cálculo de los vórtices pueden destruir meses de trabajo y millones de euros.

Otra aplicación en la Fórmula 1, y volviendo al tema de la baja presión en el fondo del coche, es la bandeja en T justo debajo de donde se encuentran los pies del piloto, que divide el aire a izquierda y derecha creando remolinos que impiden que el aire del exterior entre debajo del coche consiguiendo el deseado efecto suelo.

Seguramente recordarán unos alerones en el costado del habitáculo del Ferrari de Kimi Raikkonen en 2007 y la tarea de estos simplemente era la creación de vórtices para facilitar el uso del aire que pasaba a través de la carrocería del Ferrari sin interferencias exterior. O sea que las corrientes alrededor del coche, en vez de ser desviadas por la carrocería, eran empujadas por los vórtices sin que el coche, por así decirlo, se entere.

O sea que ya hemos visto la importancia de los vórtices, visibles o no, generados por la parte delantera del coche, las partes superior, inferior y costados de la carrocería y los correspondientes generados por el alerón trasero.

Los invito a ver a un avión despegar mirando ese aire caliente que sale de las turbinas, pero cuando se forme los vórtice que el avión genera al despegar ya sabremos que esos remolino no son creado por los motores, sino que son vórtices generados por las alas.

Muchas gracias.

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