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为什么跑车又低又平,有的还有大尾翼?

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发表于 2020-10-23 11:00 | 显示全部楼层 |阅读模式
我的关键词 为什么跑车又低又平,有的还有大尾翼?  热点新闻

在《赛车空气动力学》这个系列中,我们放弃那些复杂的公式,只来简要说一些和赛车有关的空气动力学道理,以及在车辆设想、调校中对空气动力学的现实利用。
悬挂等部件发生的机械感化力首要在低速行驶中起感化。整车外形发生的空气感化力首要在高速行驶中起感化。
在一条凹凸速弯兼备的赛道上,车队凡是会经过悬挂和尾翼等部件别离设定车辆在低速弯和高速弯中的操控特征。想要赢得更好的成就,真的应当领会一些赛车的空气动力学特征。
在车辆的空气动力学利用中,主如果要斟酌:经过流线外形减小风阻系数、只管减小正面迎风面积、指导并操纵气流。常用的设想方式是:流体仿真模拟、油泥模子风洞测试、现实赛道测试等。
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Author / 蟹爪朝天
我们明天来说说,关于空气自己的特征。
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空气密度
从利用的角度来说,湿度等身分致使的空气密度变化不需要斟酌了。
除非是在SPA、纽博格林那种天气复杂多变的赛道。只简单斟酌温度致使的空气密度变化即可。
在开放的空间中,比如对于车身外形来说,气温越高其密度越小,压强也就越小。
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利用到赛车上,在后车紧跟前车但并没有进入其乱流区时:前车后部被前车加热了的热空气会使后车的各类空气动力学部件的效力削弱。比如前翼、尾翼等。
此时后车的空气下压力感化较弱,能够不敷以在弯中稳定住车身或致使一些意外的操控特征的变化。
空气纵向受力时
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空气并不是一个整体,也不是分分开的绝对自力的粒子。在斟酌空气的题目时,我们可以按照需要把空气分为多少层或吝啬团。
如图,在两团空气遭到纵向力相互挤压的时辰,其整体表现出的是:随着挤压力的增加,其内部向外抵抗这类挤压力的才能也在增加。
简单来说表现在赛车上就是车速越快,车头前方的空气被挤压的就越严重,此时车头处正对的空气阻力也就越大。
空气切向受力时
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如图,在两团空气遭到切向力相互错开时,其整体表现出的是:虽然终极两个气团会相互分手,但其打仗面上还是有一些“粘性”来抵抗这类分手的。这是由于气体内部的磨擦阻力致使的,并受气体密度影响。简单来说表现在赛车上就是车身概况的不服整会增加阻力。
鸿沟层
在车身概况很薄的一小层空气,叫做鸿沟层,大概更形象的可以说是概况层。
其厚度凡是可以以mm计较。在鸿沟层中,气体表现出的就是这类“粘性”。
在阔别车身概况的内部,气体表现出的是没有(或几近没有)这类“粘性”的更自在的活动形式。
分手层
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如图,在鸿沟层中,偶然会由于外层气体流速较快,内层气体“粘性”较大,致使出内外相邻的吝啬团速度纷歧致的情况。
这类速度差就致使结部分的小乱流,Turbulent。
小乱流会致使出更大的流速差,进而出现更大的乱流。
因而就会在表现出空气磨擦阻力的鸿沟层和表现出自在活动的内部自在流体之间,发生出空气团的另一个分层:分手层,Separation。
其中主如果乱流。
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气流流过固体概况,刚刚出现细小乱流的位置叫做:转逆点,Transition Point。
转逆点之前的气流根基上是平顺的,转逆点以后的气流大致上是不服顺的。
对于整车或反光镜等一个零丁的突出物来说,转逆点的相对位置越靠后,整车或这个部件的风阻就越小。
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图为两种角度的车尾外型所发生出的分手层(乱流)对照。发生乱流越严重的外型,后玻璃四周外型而至使的风阻就越大。
压强、流速
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对于固体的两侧来说,其活动速度的不异的。
外形致使的气体流速更快的一侧,气体压强就更小。
外形致使的气体流速更慢的一侧,气体压强就更大。也就是说会有一个由于固体两侧压强差激发的力,从气体流速慢的一侧将固体向气体流速快的一侧推。
图中箭头为各个切面上的感化力矢量。将一切矢量相加后,可以简化为一个向上的力。
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这类关系,首要表现在阔别车身概况的自在活动层中。
比如引擎盖、前玻璃、尾翼等。底盘和空中之间的部分,也在一定水平上适用这类关系。
一些车型并不非常平展的底盘设想就是在操纵这个道理调剂整车前后的空气下压力散布。
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对于在密闭管道中的延续稳定气流来说,流速越快的地方,气体压强越低。
图中左侧较粗部位的气流速度低于右侧较细部位的气流速度。在进排气管路中,气体的这个特征常被用来进步进排气效力。
从宏观上讲,由于部分空间和压强流速的关系,在车身外形的设想中,相对陡峭的曲线可以带来更小的内外侧气团流速差,也便可以让转逆点更靠前方,并带来更小的乱流和分手层标准。
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是以,类似兰博基尼车型顶部的陡峭坡面,是为整车带来低风阻的重要缘由。 More

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