Quando um veículo viaja em uma estrada molhada ou inundada, a água se acumula na frente do pneu e gera uma força de sustentação. Em um fenômeno conhecido como hidroplanagem, essa força pode se tornar grande o suficiente para levantar o veículo do chão.

No Física dos Fluidos, , cientistas do CNRS, a Universidade de Lyon, e O Grupo Michelin usa uma técnica de imagem a laser para estudar o fluxo de água na frente e através das ranhuras dos pneus.

Para neutralizar a aquaplanagem, Os projetos de piso são escolhidos para drenar a água da frente do pneu sem diminuir sua capacidade de aderir à estrada. Muito poucos estudos experimentais quantitativos do movimento da água através das ranhuras dos pneus foram feitos, tão pouco se sabe sobre os padrões de fluxo exatos nessas situações.

O único trabalho publicado anteriormente relatando medições quantitativas de velocidade em sulcos de pneus foi feito com uma câmera de alta velocidade e sementes de milho usadas como traçadores de água. As sementes têm cerca de 1,5 milímetros de diâmetro, no entanto, e fornecem contraste pobre, portanto, a informação de velocidade dentro das ranhuras não era utilizável para uma análise de fluxo.

Atualmente, as pesquisas em aquaplanagem utilizam uma pista de testes equipada com uma janela transparente embutida no solo. A área acima é inundada e um pneu rolando sobre a janela é observado por uma câmera de alta velocidade.

Os pesquisadores desenvolveram uma abordagem mais sofisticada envolvendo partículas fluorescentes de semeadura para visualizar o fluxo e usaram uma folha de luz laser para iluminar a área. As partículas fluorescentes tinham apenas 35 mícrons de diâmetro, cerca de metade da espessura de um cabelo humano, com uma densidade próxima da água.

"A primeira característica notável do fluxo dentro das ranhuras é a presença de filamentos ou colunas alongadas brancas, "disse o autor Damien Cabut." Isso indica a presença de uma fase gasosa, possivelmente bolhas de ar ou cavitação. "

Existem duas fases nas ranhuras, líquido e gás, o que complica a análise. Os investigadores encontraram vórtices e bolhas em algumas ranhuras. Os autores mostraram que o número de vórtices dentro de um sulco está relacionado à relação entre a largura do sulco e sua altura.

"Um mecanismo de criação de vórtice pode estar ligado ao fluxo em torno da borda afiada da costela do pneu. Este efeito é semelhante ao observado para asas delta em elevação aerodinâmica, "disse Cabut.

A estrutura de fluxo nas ranhuras foi considerada semelhante para aumentar as velocidades do veículo quando as distâncias e velocidades foram devidamente dimensionadas. Isso pode ter implicações para a aquaplanagem.

Cabut disse que mais trabalho precisa ser feito para entender a formação de vórtices e o papel das bolhas nas ranhuras. A configuração experimental que desenvolveram será de grande ajuda nesse trabalho futuro.