uma bola de golfe  o vertice do teto de um mitsubishi lancer evo viii mr e a carenagem de um formula 1 possuem mais em comum do que o senso comum possa apontar  todos possuem uma enorme necessidade de reduzir o arrasto aerodinamico e ordenar o fluxo de ar em sua volta   e mais do que isso  fazem uso da mesma tecnica para conseguir este beneficio  os geradores de vortices  ou vortex generators   trata se de um dos itens de performance mais mal compreendidos do meio automotivo porque o seu entendimento exige uma serie de outros conhecimentos conceituais de dinamica dos fluidos  felizmente  voce  caro leitor  ja passou pela essencia da coisa em nossa materia com a analise aerodinamica do novo ford gt e basta um sopro extra para captar a coisa   contudo  antes de falarmos dos geradores de vortices vamos dar uma rapida repassada nos conceitos de camada limite e arrasto aerodinamico para nao deixarmos nenhuma duvida turbulenta   caso tudo esteja bem ventilado em sua cabeça  pule para o topico seguinte       recapitulando  camada limite e o fluxo de ar embora seja invisivel  o ar e um fluido viscoso  nao um espaço vazio  e facil entendermos que um carro em velocidade enfrenta resistencia exponencial ao movimento imposta por este fluido  mas o que muita gente nao se da conta e que  sendo um fluido viscoso  o ar escoa e uma fina camada se adere na superficie do objeto  como um filme de oleo ou mel     por causa da viscosidade  este fluido escoando bem colado na carroceria interage com o corpo e fica quase estatico  com uma velocidade muito menor que o fluido escoando alguns milimetros acima   e assim por diante  entao  nao apenas visualize o ar como fluido  mas visualize este fluido escoando na carroceria como varias camadas sobrepostas em degrade  todas em contato uma com a outra como se fossem paginas viscosas de um livro  quanto mais proximo da carroceria  mais lenta a velocidade do ar  entao existem forças de cisalhamento entre estas  paginas    ha fricçao e influencia mutua  logicamente  a partir de certa altura em relaçao ao corpo a influencia da carroceria em relaçao a velocidade do fluido fica minima   camada limite e o nome desta regiao onde a bagunça ocorre  e onde ha a adesao do fluido ao corpo  sua consequente desaceleraçao pela adesao viscosa e a notoria fricçao entre as camadas de ar por diferença de velocidade  guarde isso  os geradores de vortices irao atuar na regiao da camada limite mais proxima da superficie do objeto     num carro  dentre as varias causas que fazem a camada limite perder adesao e descolar da superficie da carroceria  a principal e a transiçao muito repentina de uma regiao de fluxo de alta velocidade  e em decorrencia  de baixa pressao  para uma de baixa velocidade  e em decorrencia  de alta pressao   como o fim do teto ou a traseirona de um carro  regioes que sao ainda mais sensiveis por ficarem muito pra tras da superficie do objeto   o fluxo da camada limite ja chega ali com baixa energia  deixando a diferença de velocidade para a corrente de ar acima dela ainda maior  se descolando ainda mais facilmente   lembre se de que ha diferença de velocidade entre as laminas de ar dentro da camada limite  ilustraçao acima   e a fricçao causada por esta diferença de velocidade que faz as laminas  tropeçarem  de cima pra baixo e enrolarem entre si  perdendo ainda mais velocidade e  no pior dos casos  formando uma grande zona de perturbaçao aerodinamica cumulativa que gera um turbilhao  um entrelaçado que fica pendurado para muito atras do corpo na area conhecida como  esteira aerodinamica   essa massa de ar lenta  lembre se que o fluido e viscoso e ha adesao e interaçao inclusive entre suas camadas  como um grande novelo  e arrastada pelo veiculo e aumenta a resistencia ao movimento  eis o arrasto   veja as imagens abaixo      nos pontos 1 ha um ganho de pressao e reduçao de velocidade do fluxo  mas bem menos grave que nos pontos 2   para se combater a separaçao da camada limite e reduzir o arrasto ha duas saidas  ter uma silhueta de gota  que transforme em um gradiente bem sutil a transiçao de alta velocidade/energia para baixa  ou entao aumentar a energia e a velocidade do fluxo de ar da propria camada limite  que e quase estatica em sua regiao mais proxima a superficie  imagem abaixo   como fazer isso  e ai que entram os geradores de vortice       a funçao dos geradores de vortice   sendo o ar um fluido viscoso que se adere ao corpo  um gerador de vortice nao consegue alterar esta propriedade fisica  o que ele faz  contudo  e alterar a interaçao entre os fluxos de ar lento da camada limite e o rapido da corrente de ar livre  como  ele causa uma perturbaçao aerodinamica em miniatura que transforma o fluxo da camada limite mais proximo ao corpo  fluxo que e quase estatico  em vortices  micro turbulencias ordenadas  como se fossem canudos ou bolinhas de gude girando  deixando o bem mais rapido e energizado  com menos fricçao e diferença de velocidade entre a corrente de ar livre  na imagem acima  superior a linha branca  e a camada limite colada a carroceria  a separaçao de fluxo da camada limite e postergada  ocorrendo mais para tras do corpo e em menor escala     e essencial entender que esta fina camada limite com vortices ordenados e algo bem diferente de turbulencia desordenada arrastada atras do corpo  esta ultima causado pela separaçao da camada limite em si  a primeira e benefica porque diminui a fricçao entre o corpo e o fluxo de ar  de forma analoga aos roletes de um rolamento  veja o video abaixo aos 10 s para visualizar a mecanica   a ultima e ruim porque e o arrasto  aquele enorme turbilhao aerodinamico emaranhado para tras do corpo e que cria resistencia ao movimento  sao coisas bem diferentes  embora da mesma natureza   [youtube id= rihqounsn9c  width= 620  height= 349 ]  o exemplo dos roletes e excelente para entendermos como que a bola de golfe apresenta menos arrasto aerodinamico que uma perfeitamente esferica  na bola de golfe  os roletes do rolamento sao representados pelos pequenos turbilhoes formados por cada concavidade na superficie da bola   que sao geradores de vortices  estes turbilhoes apresentam menos fricçao com a corrente de ar livre que uma camada limite estatica  que e o que aconteceria numa bola perfeitamente esferica  com isso  o fluxo de ar contornando a bola sofre menos desaceleraçao  a separaçao de camada limite atras da bola e mais suave e ha menos arrasto     [youtube id= lvvuuaqcc7a  width= 620  height= 349 ]  a aplicaçao mais famosa dos geradores de vortice e a asa dos avioes  ao produzir um fluxo de ar mais veloz e com menos fricçao aerodinamica na asa  ha menos ruido  vibraçoes e a sustentaçao aerodinamica ganha mais folego em condiçoes criticas  como angulos de ataque agudos e velocidades mais baixas  como a ilustraçao mostra  ha diversos tipos de geradores   que irao produzir diferentes perfis e extensoes de vortices  mas todos com o mesmo objetivo basico  postergar a separaçao da camada limite     no meio dos carros  a aplicaçao mais conhecida dos geradores de vortices esta na traseira do teto do mitsubishi lancer evo viii mr  como vimos na primeira parte deste post  a regiao de  queda  formada pelo vigia e pela tampa traseira e critica para o fluxo aerodinamico e e a grande responsavel pela formaçao do arrasto aerodinamico nos automoveis  muito mais do que uma dianteira chapada     os geradores de vortices aqui executam duas funçoes   1  alimentar a porçao inferior da asa com um fluxo de ar mais limpo  menos turbulento  note no grafico a ausencia do fluxo verde na seta 1  e portanto mais veloz e  2  reduzir o arrasto aerodinamico formato pelo vigia e pelo corte da traseira  com isso  o evo viii mr ganhou um pouco mais de velocidade final e ainda extraiu 5% a mais de downforce do aerofolio traseiro  nada mal  na ultima foto acima  note como as fitas so assumem padrao caotico apos a tampa traseira  a missao do gerador de vortice   postergar a separaçao de camada limite   foi cumprida     a carater experimental  o site gringo autospeed instalou geradores de vortices na mesma posiçao do lanevo  começando com quatro e depois passando para seis e oito unidades  o resultado e facilmente visualizavel  a pequena turbulencia que afeta as fitinhas dos cantos inferiores pode ter origem no fluxo aerodinamico da coluna c   como vimos no post na analise aerodinamica do novo ford gt  muitos veiculos do passado empregaram caudas longas e silhuetas de gota na traseira buscando reduzir o arrasto aerodinamico  mas isso trazia uma serie de penaltis relacionados a inercia  pense no efeito martelo de uma cauda destas numa curva de alta  e ao centro de pressao aerodinamica  os geradores de vortice trazem a habilidade de se controlar a separaçao da camada limite sem precisar alterar a silhueta do veiculo     quando se leva ao limite o poder dos geradores de vortices  chega se automaticamente ao mundo da formula 1  winglets  barbataninhas e pequenos canais todos possuem a mesma funçao  gerar vortices  limpando  ordenando  dificultando a separaçao da camada limite e  em alguns casos  direcionando o fluxo de ar para outras zonas de interesse