Dimple Technology

Como todos sabemos ahora, una pelota de golf con hoyuelos volará más lejos que una pelota de golf sin ella. Lo que la mayoría de nosotros no sabemos es por qué?

Hay dos razones principales:

• La superficie con hoyuelos reduce la resistencia.
• La superficie con hoyuelos mejora la elevación.

Primero, una lección rápida de hidrodinámica (aerodinámica).

Hay dos tipos de flujo alrededor de un objeto: laminar y turbulento.

El flujo laminar tiene menos arrastre, pero también es propenso a un fenómeno llamado "separación". Una vez que se produce la separación de una capa límite laminar, el arrastre aumenta drásticamente debido a los remolinos que se forman en el espacio. El flujo turbulento tiene más resistencia al principio pero también una mejor adhesión y, por lo tanto, es menos propenso a la separación. Por lo tanto,

Si la forma de un objeto es tal que la separación se produce fácilmente, es mejor turbular la capa límite para aumentar la adhesión y reducir los remolinos (lo que significa una reducción significativa de la resistencia). Los hoyuelos en las pelotas de golf turbule la capa límite.

Así que en 3DFINScience decidimos probar estos principios y aplicarlos a una aleta de surf.

Con las pruebas avanzadas de Computer Flow Dynamic, 3DFINScience comparó dos aletas exactamente iguales, la aleta con hoyuelos y el mismo diseño de aleta sin hoyuelos.

Las pruebas fueron realizadas por el experto en dinámica de flujo Darrin Stephens (formalmente de CSIRO) y los resultados fueron sorprendentes.

Una aleta de tabla de surf con una superficie lisa es muy parecida a una pelota de golf con una superficie lisa, tiene un flujo Lamina sobre la superficie. Esto funciona silenciosamente bien cuando va recto y a velocidades más bajas, pero cuando comienza a girar y alcanza velocidades más altas, el flujo comienza a separarse de la superficie de la lámina o las aletas. Lo que esto hace es crear una burbuja de separación en la superficie de la aleta, esto ocurre cuando el fluido se desprende de la superficie de la aleta, lo que resulta en un mayor arrastre, reduciendo la sustentación y, finalmente, el estancamiento de la aleta.

La aleta de superficie lisa también tiene fenómenos conocidos que se llaman vórtices en la punta de las alas.

El desequilibrio de presión que produce elevación crea un problema en las puntas de las aletas. La presión más alta debajo de una aleta se derrama sobre la punta de la aleta en el área de presión más baja de arriba. El movimiento hacia adelante de la aleta hace girar este derrame de aire hacia arriba en una espiral larga, como un pequeño tornado, que se sale de la punta del ala. Estos vórtices de la punta de las alas crean una forma de arrastre de presión llamado arrastre de vórtice.

Una aleta de tabla de surf con hoyuelos como una pelota de golf crea un flujo turbulento.

El flujo turbulento tiene más adherencia, por lo que cuando comienza a girar, la superficie de la lámina con hoyuelos retrasa la separación del flujo, lo que reduce las cavitaciones (burbuja de separación), lo que permite que la lámina mantenga el rendimiento. Cuando el Surfer gira a altas velocidades, la capa límite turbulenta ayuda al flujo a superar un gradiente de presión adverso y permite que el flujo permanezca adherido a la superficie más tiempo de lo que estaría de otra manera. Esto reduce la resistencia, aumenta la sustentación y mejora el rendimiento general del diseño de la aleta.

Los hoyuelos también reducen y casi eliminan los vórtices de la punta del ala, al reducir la separación del flujo en la punta, esto también aumenta la elevación y el rendimiento general de la aleta.

En una forma amplia, una aleta de surf con una superficie laminada con hoyuelos puede maximizar los efectos conocidos que tienen los hoyuelos en la dinámica del flujo.

El diseño 3DFINS Dimple Fin con hoyuelos ubicados en las superficies curvas de las aletas, utiliza el flujo turbulento creado por los hoyuelos, este flujo turbulento atrae el fluido sobre la superficie de la lámina, reduciendo las cavitaciones y el arrastre durante cambios extremos de dirección (ángulos de ataque altos) o cuando esté sujeto a altas velocidades. El rendimiento mejorado de una lámina con hoyuelos permite al surfista aumentar la sustentación, lo que a su vez crea más impulso, permite que el surfista mantenga la velocidad y aguante en los giros, aumentando en general el rendimiento de la tabla de surf.

La prueba CFD ha demostrado que el diseño de aleta con hoyuelos mejora la elevación y el arrastre hasta en un 15%, lo que se traduce en más conducción, más velocidad, más sujeción y más diversión.