作者pohsienwu (狂爱GT-R)
看板FORMULA1
标题Re: [问题]超车问题
时间Wed Nov 11 01:46:10 2009
看了推文,发现"真空填补"这个词
确实以高压往低压方向走,这理论可以成立
而车尾的回流也看似是因为这个理论而来
不过这说法说真的对是错,我也不确定
所以小弟在此提供另一个理论给大家参考看看
首先我们先了解主要的阻力有哪些?压差阻力、诱导阻力、波阻力
不过赛车没有跑到破音速...所以波阻力就不讨论~
压差阻力:简单说就是一个载具行进时,前後造成的压差所产生的阻力
诱导阻力:在汽车上就是下压力所造成的阻力
所以我们已经先了解了车辆最基本阻力有哪些
再来为何车後会产生低压区域呢?
小弟我认为可以用边界层的概念来解释
空气,围绕在你我身旁,随便就能乱拨,但是它是有黏滞性的
当然比起液体,空气的黏滞性是非常小的
而边界层理论就是因为气体的黏滞性所产生的理论
详细的解说可以参考维基百科
http://en.wikipedia.org/wiki/Boundary_layer
而我们常看到CFD模拟的赛车尾端,会有像公鸡尾巴的样子
甚至还有部分气流往回跑的趋势,没错,这就是因为气体的黏滞性在做怪
我们知道气流会延着载具的表面跑,而正因为空气的黏滞性关系
再载具表面跑的气流会越来越慢,就好像有摩擦力一样
而到最後靠近载具的表面气流速度到达零时,气流就会开始分离
以下为示意图(节录自Fundamentals Of Aerodynamic, John D. Anderson, McGRAW-Hill
P.794 & P.795)
http://img121.imageshack.us/img121/2881/blayer1.jpg
http://img204.imageshack.us/img204/983/blayer2.jpg
而第二章图就是气流回流的原因
http://en.wikipedia.org/wiki/Boundary_layer_separation
http://en.wikipedia.org/wiki/Flow_separation
以上两个也让各位参考
而後气流分离後,形成了一个分离区,这就是我们这次主题的主角"低压区"
而为何会是低压区呢?由於後方乱转圈圈的气流就成了涡流,
而涡流是一个动能比平流大的气流,换句话说,它的流速也比较高
而以白努力这个结果公式来看,流速越快,压力越小
所以分离区的压力也就是所谓的低压区,所以我们已经了解低压区由来
而後假设两辆相同的赛车,如果平行跑的话,他们的阻力会是相同的
之後将之设为前後跑,距离一个车身左右,此时後方车的压力阻力会比前方车小
所以在相同的赛车功率输出下,後方车因为少了一点阻力,所以能比前方车快一些
而这就是所谓的SLIPSTREAM~~~
不过这也是双面刃,它能帮你,也能害你
相信大家已经看过Le Man赛车的经典翻车镜头吧
而且在看转播时,罗宾也时常提到跟太久的坏处
除了前方废气让赛车的进气受影响外,最大的关系就是下压力了
虽然涡流能让低压带形成,但不要忘记,它某方面是乱流,尤其在F1中
它乱得更厉害,因为一堆乱七八糟空力套件,和OPEN-WHEEL的因素
让後方的涡流向是群魔乱舞般,而後方赛车上方的气流
因为涡流的关系,相较於车底下方的气流,变的极度不稳定
涡流某方面加强了赛车上方的气流强度和速度,造成压力变小
所以这时赛车所依赖的车头下压力,可是近乎没有,
而後方的下压力这时比前方大很多,假如是直线而且赛道平的话还能撑住
而像Le Man这种直线跳跳的赛道,假使後车跟前车太紧,
而刚好乱流又因为车子瞬间跳动灌进车底,此时下压力顿失,车子就飞起来了...
同时NASCAR也是典型的狂用SLIPSTREAM的赛车,所以常能看到後方车拼到前面的情形发生
不过NASCAR有时只要一撞车就飞得乱七八糟...
呼...大概就这样吧
小弟看到讨论串,回去翻了翻以前的课本,希望能将资讯给大家
不过说真的,空动小弟也是读的没有非常精通
或许里面有错误,还请各位前辈不吝指教讨论
空气动力学...真的令人又爱又恨...
感谢看完~^^
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◆ From: 220.136.127.223
1F:推 lancenena:前面有高手提过了 跟车近时会跟前车形成一体的效果 11/11 08:14
2F:→ lancenena:两车间乱流影响应该不会如你介绍的大 11/11 08:15
3F:→ tonyatta:乱流在跟车的时候影响比较有 会发现跑线会稍有不同 11/11 10:13
4F:推 raei22:NASCAR主要超车还是在弯道 直线追不上就是追不上 11/11 21:27
5F:→ raei22:随着比赛进行 赛道温度跟时间的变化 车手必须去找最快的线 11/11 21:28
6F:→ raei22: (更正)轮胎 11/11 21:28
7F:→ raei22:NASCAR的尾流没有方程式赛车那麽明显 11/11 21:29
8F:推 summerleaves:推 Anderson XD 11/21 12:19