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Vórtices en Fórmula 1

A pesar de los cambios en el reglamento de F1 para 2019 que simplifican los alerones delanteros, los vórtices siempre serán una parte fundamental en la aerodinámica.

De hecho, no solo en Fórmula 1, sino que se puede encontrar un vórtice en cualquier aspecto que tenga que ver con aerodinámica e hidrodinámica.

Sin embargo, hay muchas dudas y falsas creencias sobre lo que son o para lo que sirven. Así que, vamos a darles un repaso para entenderlos perfectamente.

Significado de vórtices, ¿qué son realmente?

Los vórtices no son ni más ni menos que unos «remolinos» formados por cualquier fluido. Entendiendo por fluido como cualquier líquido (como el agua) o gas (como el aire).

Es decir, es una perturbación que consiste en que cierta cantidad de fluido se mueva con una trayectoria circular. Por tanto, es un fenómeno dinámico. No puede haber un vórtice si el fluido no está en movimiento.

Ahora puedes pensar que en la Fórmula 1 es el coche el que se mueve contra el aire y el aire no está en movimiento. Entonces, ¿cómo puede ser que se produzcan los vórtices?

Como ya he explicado otras veces, lo importante no es que sea el aire el que se mueve, sino que haya movimiento relativo entre aire y coche. Es decir, el aire contra el coche o el coche contra el aire, da igual.

Porque al pasar el coche a través del aire, lo va alterando y puede producir esos vórtices.

Eso sí, una condición imprescindible es que el flujo sea laminar y no turbulento.

Diferencia entre vórtices y flujo turbulento

Muchas veces se confunden los vórtices con el flujo turbulento, pero son algo completamente distinto. Lo único que tienen en común es que ambos son perturbaciones del aire (o cualquier fluido) y que pueden ser provocados adrede.

Básicamente, el aire en movimiento puede estar en dos maneras: con flujo laminar o con flujo turbulento:

En el flujo laminar, el aire se mueve de forma lineal, perfectamente ordenado. Mientras que en el flujo turbulento, el aire se mueve de forma caótica.

Y para que se forme un vórtice, es necesario que el flujo sea uniforme, puesto que un vórtice no es más que un flujo laminar que, en lugar de moverse en linea recta, lo hace en forma de «remolino».

Generadores de vórtices

Un vórtice se puede crear de mil maneras y en Fórmula 1 utilizan muchas.

Las hay «muy simples», como éstos:

Y otros mucho más complejos, como los que hay en los alerones delanteros. Porque aunque el reglamento haya cambiado en 2019 y se hayan simplificado, la generación de vórtices es una de sus funciones más importantes.

En definitiva, un generador de vórtices en un F1 puede ser cualquier pieza o parte de una pieza que al atravesar el aire, le provoque una diferencia de presión haciendo que siga una trayectoria circular.

Uso de vórtices

Volviendo a la comparación con el flujo turbulento, éste sirve para bajar la densidad del aire. Mientras que los vórtices, para «manipular» la dirección del aire.

No te confundas; el vórtice por sí «no vale para nada». Lo interesante es cómo ese remolino de aire afecta al aire de su alrededor.

Te pondré un ejemplo que me encanta. Imagina que tienes una corriente de aire (con flujo laminar) que entra desde esa entrada y la tienes que llevar hasta la salida utilizando solo esa pieza. ¿Cómo lo harías?

Lo primero que se le ocurre a uno es colocarla de modo que dirija el flujo directamente a la salida, ¿no?

El problema es que el aire no siempre es tan perfecto y no seguirá la misma dirección cuando deja de estar en contacto con la pieza, por culpa del efecto Coanda.

Sin embargo, eso lo podemos utilizar para colocar la pieza al contrario de como habíamos pensado por sentido común, crear un vórtice y que éste dirija el resto del aire vaya hasta la salida

De hecho, esa pieza es como los generadores de vórtices que te he enseñado en el McLaren de Fórmula 1. En ese caso, los vórtices generados harían que el aire de alrededor vaya contra el lateral del coche, se reduzca la posibilidad de desprendimiento de la capa límite y se minimice el drag.

Si hay alguna palabrilla técnica que no hayas entendido bien, te recomiendo que veas el artículo sobre aerodinámica, que ahí está todo muy bien explicado.

Vórtice Y250 en F1, el mejor ejemplo

En el mundo de la Fórmula 1, si hay algún vórtice estrella, ése es el «Y250».

Con él, se evita que el aire choque directamente con las ruedas y desvía el flujo de aire hacia el fondo plano del coche. De esta manera, minimiza la mayor fuente de resistencia aerodinámica de los fórmula y magnifica la ganancia de downforce gracias al efecto suelo.