Tecnologia Dimple

Como todos sabemos agora, uma bola de Golfe com Covinhas voará mais longe do que uma bola de Golfe sem. O que a maioria de nós não sabe é porquê? 

Há duas razões principais:

  • A superfície com covinhas reduz o arrasto
  • A Superfície Covarde melhora a elevação

Primeiro uma rápida lição de Hidrodinâmica (Aerodinâmica).

Há dois tipos de fluxo em torno de um objecto: laminar e turbulento.

O fluxo laminar tem menos arrasto, mas é também propenso a um fenómeno chamado "separação". Uma vez que ocorre a separação de uma camada de fronteira laminar, o arrastamento aumenta dramaticamente devido aos eddies que se formam na fenda. O fluxo turbulento tem mais arrasto inicialmente, mas também melhor aderência, e por isso é menos propenso à separação.

Se a forma de um objecto for tal que a separação ocorra facilmente, é melhor turbinar a camada limite a fim de aumentar a aderência e reduzir os eddies (o que significa uma redução significativa do arrasto). As covinhas nas bolas de golfe turbulam a camada limite.

Assim, nós do 3DFINScience decidimos testar estes princípios e aplicá-los a uma barbatana de prancha de surf.

Com os testes avançados de Computer Flow Dynamic 3DFINScience comparou duas barbatanas exactamente iguais, a barbatana Dimpled e o mesmo desenho de barbatana sem covinhas.

Uma barbatana de surf com uma superfície lisa é muito parecida com uma bola de golfe com uma superfície lisa, tem um fluxo de Lamina sobre a superfície. Isto funciona bem silenciosamente quando se vai a direito e a velocidades mais baixas, mas quando se começa a virar e a atingir velocidades mais altas, o fluido começa a separar-se da superfície da folha ou da superfície das barbatanas. O que isto faz é criar uma bolha de separação na superfície da barbatana, isto ocorre quando o fluido se desprende da superfície da barbatana, resultando num maior arrastamento, reduzindo a elevação e, por fim, o emperramento da barbatana.

A barbatana de superfície lisa também tem fenómenos conhecidos chamados vórtices da ponta da asa.

O desequilíbrio de pressão que produz a elevação cria um problema nas pontas das barbatanas. A pressão mais alta abaixo de uma barbatana derrama sobre a ponta da barbatana na área de pressão mais baixa acima. O movimento de avanço da barbatana gira este derrame de ar para cima numa longa espiral, como um pequeno tornado, que se afasta da ponta da asa. Estes vórtices da ponta da asa criam uma forma de arrasto por pressão chamada arrasto por vórtice.

Uma Barbatana de Surf com covinhas muito parecida com uma bola de golfe cria um fluxo turbulento.

O fluxo turbulento tem mais aderência, pelo que quando se começa a rodar a superfície da folha com covinhas retarda a separação do fluxo, reduzindo as cavitações (bolha de separação) permitindo que a folha mantenha o desempenho. Quando o surfista vira a alta velocidade, a camada limite turbulenta ajuda o fluxo a ultrapassar um gradiente de pressão adverso e permite que o fluxo permaneça preso à superfície por mais tempo do que de outra forma. Isto reduz o arrasto, aumenta a elevação e melhora o desempenho geral do desenho da barbatana.

As Covinhas também reduzem e quase eliminam os vórtices da ponta da asa, reduzindo a separação do fluxo na ponta, o que também aumenta o levantamento e o desempenho geral da barbatana.

De uma forma ampla, uma barbatana de prancha de surf com uma superfície frustrada com covinhas pode maximizar os efeitos conhecidos que as covinhas têm na dinâmica do fluxo.

O desenho de 3DFINS Dimple Fin com Covinhas localizadas nas superfícies curvas das barbatanas, utiliza o fluxo turbulento criado pelas Covinhas, este fluxo turbulento atrai o fluido de volta sobre a superfície da folha, reduzindo as cavitações e o arrastamento durante as mudanças extremas de direcção (ângulos de ataque elevados) ou quando sujeito a velocidades elevadas.  O desempenho melhorado de uma lâmina com Covinhas permite ao surfista aumentar o elevador que, por sua vez, cria mais tracção, permite ao surfista manter a velocidade e manter as curvas, aumentando globalmente o desempenho da prancha de surf.

O teste CFD mostrou que o desenho da quilha com covinhas melhora a elevação e o arrasto em até 15%, o que se traduz em Mais Velocidade, Mais Fixação, Mais Diversão.