Publicidade

Túnel de vento

Túnel de vento é um aparato de pesquisa para estudo dos efeitos do ar sobre ou em torno de objetos sólidos. Foi inventado pelo engenheiro militar e matemático inglês Benjamin Robins, para determinar a resistência do ar contra avião em movimento. Usado para testar projetos e otimização aerodinâmica, eles são desenhados para simular corrente de ar em espaço aberto e velocidade o mais próxima possível da realidade.

Há dois tipos de túneis de vento. Um é o túnel de circuito aberto, com uma entrada aberta diretamente para atmosfera. O outro é o túnel de vento de circuito fechado, também chamado de “retorno-fechado”, com corrente mais uniforme, usado na Fórmula1.

Um F1 no túnel de vento

O túnel de vento é indispensável para a definição de um projeto aerodinâmico e no desenvolvimento de um carro da Fórmula 1.

O piso da área de teste do túnel pode simular uma pista, movendo-se sob o carro na mesma velocidade da corrente de ar em torno do carro, com a rotação real dos pneus.  Rodando a 300km/h os pneus provocam muita turbulência e a corrente de ar em torno das rodas é muito diferente com as rodas em movimento comparada com o do piso estático. Com o carro fixado e com uma barra de carbono fixada sobre a saída de ar, os engenheiros medem a resistência da suspensão.

No túnel de vento também são testadas partes do carro desenhadas usando o CAD (Computer Aided Design) e analisadas por um sofisticado software, o CFD (Computational Fluid Dynamics), antes de serem fabricadas. Diferentes ângulos das asas; os acertos necessários para as diferentes pistas de corrida tudo é testado, com a elaboração de planilhas de aerodinâmica, para uso da equipe na prova.

Essas planilhas relacionam uma infinidade de áreas mutáveis, como flaps, ângulos, ângulos da asa traseira, opções de refrigeração, tubos de freios, saídas da carenagem e muito mais. O mapa aerodinâmico permite estabelecer o equilíbrio exato entre o arrasto e a downforce conforme o circuito para o qual o carro está sendo preparado.

Um túnel de vento é uma construção de 400 toneladas de aço, com 145 metros de comprimento, na forma de circuito retangular, e o ar é conduzido por um leque gigante de quatro metros de diâmetro e 600 rotações por minuto. O leque suga o ar externo num volume médio de 15 metros cúbicos por segundo e, se o edifício estiver fechado, as paredes podem implodir.

A Williams foi a primeira equipe a usar um túnel de vento, da BMW, nos anos 1960, mas a importância deles para a aerodinâmica só foi percebida pelas equipes a partir de 1970, com os resultados obtidos pela Lótus.

A partir daí, todas as equipes da Fórmula 1 passaram a ter seu túnel de vento. Algumas, têm dois. O trabalho nesses túneis não para nem nos sábados e domingos e a jornada vai de 17 a 24 horas, com os engenheiros revezando-se em turnos. Os testes seguem um programa pré-estabelecido, mas os engenheiros têm liberdade para novas pesquisas, embora saibam que menos de 20 por cento das soluções aerodinâmicas testadas serão usadas na pista.

A Renault tem em Enstone, na Inglaterra, o túnel de vendo considerado o mais avançado da indústria automobilística e um departamento só para a aerodinâmica, com 40 técnicos sob a direção de John Iley. Eles estudam todas as possíveis ocorrências numa corrida: frenagem, derrapagem, aceleração…

A Honda investiu cerca de 30 milhões de libras (por volta de 120 milhões de reais, em agosto de 2008), na sua central, em Brackley, também na Inglaterra. A McLaren tem, desde 2001, um túnel de vento exclusivo para a equipe da Fórmula , na Central de Tecnologia, em Woking, no sudoeste de Londres.

Para reduzir os custos das equipes, a FIA decidiu limitar, a partir de 2008, o uso de túneis de vento e foi rigorosa:

  • as equipes poderão usar só um túnel de vento;
  • a velocidade máxima do vento nos testes será de 50 metros por segundo;
  • a escala máxima dos modelos será de 60%
  • o número máximo de testes por equipe será de 15, em oito horas por dia, cinco dias por semana;
  • o túnel poderá ser alugado no temo ocioso
  • os testes aerodinâmicos só podem ser feitos nos túneis de vento em escalas reduzidas ou em pistas aprovadas pela FIA;
  • serão adotadas medidas para impedir a transferência de recursos dos testes nos túneis de vento para o CFD (Computational Fluid Dinamics);
  • o número de pessoas envolvidas no desenvolvimento CFD será limitado a um número a ser ainda estabelecido;
  • os sistemas de CFD serão limitados, mas será permitida uma evolução anual, para garantir o desenvolvimento de hardwares e softwares.
tunel_vento_01

O túnel de vento da Red Bull

CFD é uma tecnologia baseada em computador que estuda a dinâmica de todas as coisas que tem fluxo. Na F1, simula modelo de carro e, aplicando leis da física, prevê o que a downforce ou o arrasto podem provocar nos seus vários componentes, conforme as varias condições de vento, as mudanças ambientais e nas diferentes pistas. e logo aplicando as leis da física ao protótipo virtual para predizer que o

As medidas da FIA relacionadas ao CFD podem tornar impossíveis os planos da Williams de substituir o túnel de vento por um potente supercomputador criado pela Lenovo, companhia internacional de tecnologia.

Esse supercomputador, é usado na sede da escuderia, no Motorsport Valley, em Oxfordshire, na Inglaterra, para operações, com bilhões de cálculos que simulam a corrente de ar ao redor do modelo virtual de um carro de três dimensões. Com capacidade máxima de oito teraflops (trilhões de operações de ponto flutuante por segundo) o supercomputador é quatro vezes mais potente que os anteriores da Williams e permitirá que aumente em 75% o processo de simulação aerodinâmica