F1赛车如何利用空气动力学?

  • 时间:
  • 浏览:23
  • 来源:极速赛车群_极速赛车信誉群_十年信誉群
首先,我要高度赞扬两辆车,1965年的查帕拉尔2C和1968年的莲花49B。 没有这些开拓者,我们可能还得在荒野中奋斗很长时间。

说到正题,F1赛车产生下压力的部分可以概括如下:
1.前固定翼;
2.后固定翼;
3.底盘。
当然,赛车的空气动力学设计也受到几乎所有外露部件和内部流场(如发动机进气和散热)的影响。
首先,谈到固定翼问题,我们不能回避翼型的设计。 所谓的翼型是平行于翼型对称平面的截面。 这是一种决定整个翼型产生的空气动力效率的设计,包括几何构型,如弯度、厚度和弦长。当然,只有翼型不一定会产生下压力,还需要迎角,这才是下压力的真正来源。当迎角太高时,气流将与翼型分离,也就是说,气流将分离。 此时,翼型将失速,这将大大降低升力并增加阻力。
前固定翼
前固定翼是第一个接触汽车所有部分的进气流的,因此它对以下空气动力学布局非常重要,包括产生三分之一的下压力、平衡前后压力和转向气流。现代F1赛车的前翼子板大致包括以下布局。简而言之,产生升力的部分包括主平面和后机翼元件,以及上叶栅机翼。
主提升面用于产生大量下压力,并与车身的中部和后部保持平衡。为了增加升力(升力、负升力和下压力在下文中没有区分),常用的方法包括增加机翼面积、增加机翼的外倾角和增加最大升力系数(也可以理解为增加失速迎角)。当然,其他方法也包括使用循环控制,即。e. 增加机翼周围的环量。
最常见的方法是在提升面开槽。如上图所示,主升力面上有多个槽,因为与翼型的单件结构相比,增加翼型单元的数量可以有效延迟气流分离的发生,并显著增加最大升力系数。 此外,如果来自上翼面的气流被引入下翼面,它会产生类似于吹气襟翼和延迟分离的效果。
前翼共射共射共射共射共射共射共射共射共射共射共射共射共射共射共射共射共射共射共射共射共射。 除了产生额外的下压力,一个更重要的作用是使用Outwash来诱导气流离开前轮,从而减少空气阻力,如上图所示。
在今天的F1设计中,鳍的槽也用于在末端产生尖端涡流。 这个涡流发生在Y轴中心周围250毫米处,称为Y250涡流。 该涡流可以梳理侧箱进气口前的气流,引导气流进入侧箱的扩散器和底切处,有利于增加下压力。
此外还需要了解一个概念即诱导阻力……我们都知道有限展弦比下的机翼会产生一个下洗的过程,即高压区的流动翻卷至低压区,从而减小有效迎角,进而使得有效升力和垂直于来流方向产生夹角,诱导出阻力分量。
这种现象也将发生在前固定翼上,所以我们使用端板,也就是端板,来抑制这种流动的干扰,从而将翼尖处的涡流变成翼尖处的小涡流。在减小阻力的同时,展向压力梯度引起的三维流动也受到一定程度的限制,从而增加升力线的斜率。 这种处理类似于增加翼型的长宽比。此外,端板的另一个任务是推动气流离开轮胎。 左图显示的是2009年的F60,右图显示的是2008年的F2008。 随着固定翼宽度的加大,端板的导流形式由内向外变化,有效避免了轮胎的干扰。
格尼襟翼(GurneyFlap)是固定在机翼后缘的垂直部件。 这个部件是由著名司机丹·格尼(Dan Gurney)发明的,应用于飞机(骄傲的脸)。格尼(Gurney)对库塔朱可夫斯基后缘条件的应用类似于增加翼型外倾角,这可以在合理范围内增加阻力的同时增加最大升力系数。格尼襟翼(Gurney Flap)功能范围很小,通常与弦长有关。 它可以在5%弦长范围内工作,在F1中一般不超过20毫米。
另一个重要的概念是涡流发生器,即使用小展弦比的翼片来产生叶尖涡流,将边界层与叶尖涡流的动量混合以延迟分离,从而可以使固定翼具有更大的外倾角并设置成更大的迎角。
底部的旋转叶片可视为涡流发生器。 当然,另一个功能是像机翼叶片一样工作,控制三维流动,同时引导流动,防止外机翼失速。
F1。08(棒极了)
根据规则,前固定翼通常放置得尽可能低,这涉及地面效应,即。e. 叶尖涡流被地面阻挡,这减少了诱导阻力,从而增加了有效迎角并提高了升力。但是这一效应对高度极敏感,一旦离地间隙瞬间扩大,下压力也会瞬间减小,由此引发过不少事故……例如
当然,也有一种中间高度、两侧和底部的设计,如图1所示。 F399。 这种设计考虑到了向后扩散器输送气流,以提高扩散器的工作效率。
扩散器
扩散器类似于半个文丘里管,但不同于压缩流体的文丘里管,扩散器使用扩散器部分来减缓空气流动。由于扩散器立即扩大了流管,此时流体仍然是不可压缩的,更多的空气流将从底盘或其周围被吸入扩散器,导致底盘的流速增加和压力降低。这个压差用来产生大量的下压力。
由扩散器引起的低压区域分布在整个底盘上,其中扩散器入口处的压力最小,当气流在进入扩散器后变慢时,压力相应增加,因此扩散器本身不产生下压力,而是诱导下压力的工具。
扩压器的角度、膨胀曲线和离地面的间隙已得到严格证明,以获得最大升力系数和升阻比,同时防止膨胀通道中的气流显著分离。为了减少底盘中的横向流动,扩散器通常配备有导向叶片。 此外,为了提高扩压器的工作效率,许多扩压器出口都装有格尼或襟翼,即e. 产生低压区域以提高扩散器的吸入效率。或者像R90一样,双平面尾部的下层放置在扩散器出口处,尾部下方的低压区域可以大大提高扩散器的效率。
举两个例子,RB8的柯恩达效应排气管和BGP001的双层扩散器
柯恩达效应排气管实际上来自于废弃驱动扩散器的失效。 为了避免使用废气,国际汽联将排气管设置为倾斜向上的排气模式,但这并不妨碍纽维尔大神的大脑张开。
RB8的初始设计如图所示。 红色尾气仍然通过柯恩达效应(Coanda effect)的曲面在后轮和扩散器之间输送,起到密封扩散器的作用,防止后轮横向流动,而蓝色气流来自侧箱的底切。 这部分气流通过侧箱底部开口的通道被送到扩散器的中心,从而形成将空气吹入扩散器的起始开口的效果,并大大增加了流速。此后,RB8引入了类似双底板的设计,主要修改底切开口的形式和流向。
类似的设计包括迈凯轮MP4-2立交桥,但此时废气被柯恩达气流完全偏转至底板,巧妙地避免了与侧箱气流的干扰。
双层扩散器也是如此,这是对规则不断挑战的结果。DDD为BGP001开发了全新的气流通道,并扩大了扩散器的体积。不同的是,它继续挖掘焦炭瓶区域的气流,并将其输送到底盘。 该气流和底盘气流混合并进入扩散器以增加质量流量。
后固定翼
与前翼相似,尾翼还包括鳍和端板,以及失速尾翼和DRS系统,这些都出现在过去五年里。
尾翼的迎角会极大地影响汽车的行驶特性。例如,摩纳哥的尾巴迎角极高,而蒙扎的尾巴迎角几乎不存在,几乎完全平坦。这是因为在高速赛道上训练需要低阻力和低压力,而摩纳哥不需要。
下图显示F1-87/88。 注意上面两层尾翼。
双翼效应也包括在这种紧密排列在一起的尾翼和翼梁机翼的组合中。 升力线模型告诉我们,直线均匀流中的机翼可以简化为附着涡和自由涡。当两个模型彼此靠近放置时,它们将相互作用。 如果它们彼此垂直靠近放置,它们将相互产生下洗并减少负升力。 因此,需要考虑安装位置的合理性。当下翼接近扩压器时,这种结构通常用于诱导扩压器的效率。
尾端板具有显著的上下百叶窗结构。 上百叶窗减少了压差引起的涡流,从而减少了阻力。 下格栅与有效处理扩散器气流或排气管排气相关。
日间行车灯现在是一种非常常见的直线加速装置。这个原理与蒙扎的尾翼相似。当尾翼角度改变,使得阻力接近零升力阻力时,尾翼上的阻力最小,下压力也最小,从而增加直尾翼速度。
失速尾翼通过减少直线路径(即F-导管)上的阻力和升力来达到提高尾翼速度的效果。这种风道是以迈凯轮车队的名字命名的,迈凯轮车队是这项技术的先驱,它将气流入口放在沃达丰标志的字母“F”处。这里区分了几个概念,即低速自由进气流中有限展弦比机翼产生的阻力包括寄生阻力和诱导阻力。 此时,诱导阻力在赛车运动中占很大比例。 由于诱导阻力从机翼产生升力,如果我们试图失速机翼部分,诱导阻力将减少而不会大大增加压力阻力。

猜你喜欢

今日头条app最新版免费下载

今日头条app免费下载!这款今日头条app拥有各种精彩资讯信息,为广大喜欢阅读的小伙伴提供了大量的新闻热点,即使是足不出门也能轻松了解到天下事,喜欢的话快来本站下载今日头条app最新版吧!今日头条,最懂你的信息平台官方推荐精品应用单用户使用时长超过76分钟近亿网友与你一起在头

2019-11-19

分享幸运飞艇回血上岸技巧心得和辛酸经历

每个人真正强大起来都要度过一段没人帮忙,没人支持的日子。所有事情都是自己一个人撑,所有情绪都是只有自己知道。但只要咬牙撑过去,一切都不一样了。我见过很多朋友,每天赚几百的,但是不定什么时候能一天亏几千甚至几万!多少天的努力一天就付之东流了,这样是对人心理承受能力的摧残买彩的目的都是盈利,辛辛苦苦机天甚至几个星期赚来的钱一下被拿走!就容易急容易脑热,在这种情况下是最容易输的!有些朋友会问,

2019-11-19

万鸿2娱乐平台招商

万鸿2娱乐平台招商?万鸿2娱乐平台招商【在线开户um05.net】【招商σσ微:915769690】口碑至上,口碑当首,无任何后顾之忧!【1比1兑换秒提现】24小时服务,公平的棋牌公正的棋牌下载!当】【詹】【姆】【斯】【去】【年】【夏】【天】【转】【投】【湖】【人】【后】【,】【年】【轻】【而】【富】【有】【激】【情】【的】【凯】【尔】【特】【人】【被】【视】【为】【东】【部】

2019-11-19

一条微信细数呼和浩特魅力

您当前的位置:新闻中心>要闻>科教文卫正文分享到一条微信细数呼和浩特魅力内蒙古新闻网16-07-0609:29【打印本页】来源:呼和浩特晚报网友转发“你没爱上呼和浩特,是因为没来这23个地方”常常有人把对

2019-11-19

去澳大利亚读本科一年的费用是多少

澳大利亚是一直以来都是广大留学学子的向往之地,去澳洲留学本科一年会需要多少钱呢?小编为大家带来了澳大利亚读本科一年的费用,希望对大家有帮助。学费本科保守估计18000澳币一年,有的名校好专业甚至要2,3万澳币都有。澳大利亚移民局规定留学生每年的生活费按每月1500澳币来算。去澳大利亚读本科每年的费用是多

2019-11-19