Philipp Brändle ingeniero de Fórmula 1 explica como funciona y que es la pintura Flow-Vis
Los seguidores de la Fórmula 1 están muy acostumbrados a verlo, ¿pero… para que y cómo se usa, que contiene ese líquido, cómo se leen sus marcas, cuando se usa ese colorido líquido llamado Flow-Vis?
El FloViz es utilizado por los equipos para visualizar los flujos aerodinámicos en el automóvil. El Flow-Vis en inglés, Parafina en castellano, es un fluido viscoso, de poca densidad y de color muy llamativo, normalmente verde fluorescente que sirve para poder visualizar los flujos de aire a través del auto.
Se hace con un un aceite especial y un tinte para teñir la pintura al color deseado. La mezcla de la parafina esta diseñada para que se seque al cabo de un cierto tiempo, ese período puede aumentar si se añade a la mezcla más cantidad del agente húmedo que controla el tiempo de secado.
Antiguamente, se usaban pequeñas hebras de lana que se ataban o pegaban en distintas partes del auto y a ojo limpio, los ingenieros y el piloto veían su comportamiento para sacar conclusiones sobre el comportamiento del aire o bien los ingenieros ordenaban no tocar el coche después de una tanda mojada para poder estudiar la trayectoria de las gotas, y así entender el camino que tomaba el aire a través del auto..
Philipp Brändle, que trabajó en Mercedes como ingeniero en el automóvil de Lewis Hamilton hasta finales de 2019, da una idea del trabajo que se hace con esa pintura. Esto solo se aplica poco antes de que el automóvil salga a la pista para realizar pruebas de manejo o entrenamiento, y hay una razón.
Cuando el auto entra en la pista, el flujo de aire arrastra las partículas del líquido a lo largo de la superficie pintada. «En cierto momento (es algo que depende de muchos factores), este líquido se seca y luego permanece en este estado en la superficie o bien, se pega», explica Brändle.
De vuelta en los boxes, los ingenieros aerodinámicos toman fotos desde todos los ángulos posibles y con diferente iluminación y las guardan en el servidor, para luego analizarlas en detalle.
«Realmente ves las condiciones de flujo detalladas. ¿Qué tipo de estructuras de vórtice se obtienen? ¿Tenemos desprendimientos de flujo en un ala?», Dice Brändle. «Y eso se coteja con mediciones obtenidas en el túnel de viento o con CFD».
Aquí es donde entra en juego la parafina porque una pintura convencional se secaría rápidamente y no se verían los flujos de aire completamente, sólo una parte de todo el flujo. En cambio, si utilizamos parafina los flujos de aire se verán de principio a fin, esto es debido a que la parafina lleva un aceite especial que se seca una vez ha pasado cierto tiempo y por lo tanto, la parafina tarda mucho más en secarse que una pintura convencional.
¿Cómo se interpretan los resultados de la parafina en los alerones de la F1?
Si la parafina sigue una trayectoria limpia y suave de principio a fin significa que el aire es laminar. Es muy importante tener aire laminar porque es predecible y fácil de manipular.
La desventaja: por supuesto, es que la competencia también puede tomar fotografías de los autos en movimiento y posiblemente extraer data de ellos. Pero este es un sacrificio que debe hacerse, dice Brändle. «Si no se lo hace, obviamente no se obtiene ningún dato», dice. «Y como espía, solo ves el resultado. Pero no sabes que configuración se usó».
El equipo que midió con Flow-Vis, por otro lado, sabe exactamente qué componente se ha sometido a la medición y en qué forma.
Además, a menudo dejan que el otro auto de su equipo salga a pista con una configuración diferente para luego comparar los resultados. Por eso los equipos utilizan la parafina en las mínimas ocasiones posibles, únicamente cuando es necesario.
Además, utilizar mucha pintura es un indicador de que el equipo va un poco perdido en cuanto a la aerodinámica, pues si lo tienen claro no seria necesario rociar el coche entero con esta mezcla. Llevar tu coche a pista lleno de parafina en alguna tanda deja muy en claro que no tienes nada claro de como se comporta el aire a través de tu auto.
La parafina se aplica en la zona que tenga que someterse a una prueba aerodinámica, ya sea el alerón delantero o trasero, los pontones, los badgeborads, el fondo plano o el difusor. Una vez se ha aplicado la pintura el coche sale a pista para realizar un par de vueltas, a veces veremos cómo en las rectas ponen el limitador a una velocidad determinada para poder saber cómo se comporta el aire a esa velocidad. Una vez el coche ha vuelto al box los ingenieros toman fotos de alta calidad para poder estudiar con tranquilidad los resultados obtenidos, posteriormente se limpia.
¿Porqué se usa el Flow-Vis?
Porque una pintura convencional se secaría rápidamente y no se verían los flujos de aire completamente, sólo una parte de todo el flujo. En cambio, si utilizamos parafina los flujos de aire se ven de principio a fin, esto es debido a que la parafina, por su composición tarda mucho más en secarse que una pintura convencional.
El Flow-Vis se usa cuando hay piezas nuevas en el coche que se tienen que probar o para extraer conclusiones para saber si el túnel de viento y las simulaciones por CFD corresponden con la realidad o no. Si la parafina da un resultado diferente al túnel del viento o al CFD significa que hay problemas de correlación y que el túnel y el CFD tienen que ser modificados para que los datos reales correspondan con las simulaciones. Pero también se usa como un método muy simple y barato para poder saber cómo se comporta el aire a través del coche en una situación real. Sin embargo, la parafina únicamente sirve para observar los flujos de aire, no para extraer datos de carga aerodinámica, drag, vorticidad, etc, que sí se consiguen el túnel del viento y en simulaciones por CFD.
La parafina normalmente no falla, los resultados que da son los reales.
Si el aire es turbulento, es decir que sigue una trayectoria caótica y no predecible, la parafina estará de manera irregular y sin líneas suaves. Tendrá manchas de pintura más fuertes que otras de manera aleatoria.
Si el aire no se separa de la superficie, la pintura seguirá todo el contorno del elemento que se esta probando. Si el aire se separa de la superficie, se verán huecos en los que no habrá tanta pintura. Esta separación significa que el ángulo de ataque es demasiado elevado o que la superficie cambia de dirección de manera brusca. Esta separación se hace cada vez mayor a medida que se aumenta la velocidad. En otras palabras, un mismo elemento puede tener el fluido pegado a su superficie a 50 km/h, pero a 200 km/h quizás el aire no pueda quedarse pegado y se separe. Este fenómeno generalmente es negativo, pues reduce el downforce del coche, no obstante también reduce el drag y hace que el coche tenga más velocidad punta, pero normalmente, si se produce esta separación del flujo de aire (separación de la capa límite) es negativo para el rendimiento del coche.
¿Cómo se interpretan los resultados de la parafina en los alerones de la F1?
Si la parafina sigue una trayectoria limpia y suave de principio a fin significa que el aire es laminar. Es muy importante tener aire laminar porque es predecible y fácil de manipular. Además, esta pintura también sirve a los ingenieros para estudiar las zonas de mayor y menor velocidad del aire y el gradiente de velocidad. El aire que tiene mayor velocidad quedará marcado con unas rayas más marcadas que el resto.
La Parafina o el Flow-Vis, es una herramienta poderosa y eficaz, pero no tan conveniente a la hora de aplicarla, ya que, retirarla, es un proceso, por lo menos, tedioso y engorroso. Por la disposición actual de los boxes, no se puede retirar el auto a un lugar adecuado para lavarlo y lo que se gana en practicidad se pierde en tiempo de limpieza o retiro del Flow-Vis, pero los resultados que se obtienen son muy prácticos a la hora de solucionar problemas surgidos con la correlación de datos en el uso acotado y oneroso en el Túnel de Viento.