Il coefficiente di resistenza di un veicolo è ridotto a un solo numero, e quel numero viene messo in pubblicità. Dal punto di vista ingegneristico è utile solo quando si sa da dove viene.
La componente dominante: la scia posteriore
Nei veicoli stradali la maggior parte della resistenza è resistenza di pressione, e la maggior parte di questa viene dalla scia posteriore. La regione separata in depressione dietro il veicolo lo tira all'indietro.
È per questo che il disegno della coda — angolo del lunotto, bordo del baule, diffusore, paraurti posteriore — influisce sulla resistenza più del frontale. È decisivo dove inizia la separazione. Vedi la nota sulla separazione.
Le voci trascurate
Ruote e passaruota. La ruota rotante e la circolazione dentro il passaruota costituiscono una quota sorprendentemente grande della resistenza totale. Un'analisi che non modella la rotazione delle ruote sbaglia sistematicamente questa componente.
Flusso di raffreddamento. L'aria che attraversa il radiatore perde quantità di moto e costituisce una voce di resistenza. È per questo che esistono le serrande attive della calandra. Se il flusso nel vano motore non è nel modello, resistenza e raffreddamento escono entrambi sbagliati.
Il sottoscocca. Un fondo irregolare si comporta come una superficie scabra. I pannelli di carenatura riducono sia la resistenza sia il rumore.
Vanno misurate anche portanza e bilanciamento
Una modifica che riduce la resistenza può generare portanza all'assale posteriore e rovinare la stabilità alle alte velocità. La portanza all'assale anteriore e posteriore va riportata separatamente; il solo Cd non è un criterio di progetto.
Note di modellazione
Strada e ruote devono muoversi. Un fondo fermo produce uno strato limite non realistico.
Tenere basso il rapporto di bloccaggio. Se il dominio non è abbastanza grande, il veicolo vede il proprio bloccaggio. Vedi la nota sulle condizioni al contorno.
La scia posteriore è instazionaria. Un RANS stazionario dà una media; per la struttura di dettaglio della scia e le sue oscillazioni serve un approccio che risolve le scale.
Riferimenti
- Spalart, P. R., Jou, W.-H., Strelets, M. & Allmaras, S. R. (1997). Comments on the feasibility of LES for wings, and on a hybrid RANS/LES approach. In Advances in DNS/LES, Greyden Press, Columbus, OH.
- Menter, F. R. (1994). Two-equation eddy-viscosity turbulence models for engineering applications. AIAA Journal, 32(8), 1598–1605. DOI: 10.2514/3.12149