我已经15年没见法拉利夺冠了,即便迭代两百四十多代她还是只有半赛季的生命,这次我想给SF-23完整的一生。
说在前面
其实经历了上个赛季,我也不知道从啥说起,本身休赛期各方面消息传出的就不是那么很激动人心的那种的。
这个帖子也不想吵架,就是记录,要要有一天楼主忽然大破防也千万别意外,因为赞助商还是那些人,他们干的出来这些事情的。
当然帖子的主旨还是记录赛车全年的升级或者说其他消息,顺带着可以讨论车手,当然别太过分就行,要是有人在这个群打拳,人身攻击,我一定会瞬间关停帖子。
关于赛车的消息
目前没有关于赛车涂装的消息。
很多关于马力增加30匹的消息按照领队的消息是子虚乌有的。
因为30匹不存在,所以模拟器快一秒的消息就损失了一个很重要的速度来源。
赛车+3%下压力,-2%阻力的消息没有明确的来源。有很多关于赛车外形的猜想全是纸面的,关键还是地板和悬挂。
赛车减重花了很多精力,甚至就是去年没有更多升级的原因,说车架减轻了2~3kg,占比是10%(一个车架只有20~30公斤,这个确实出乎意料)
2023.2.15技术图片更新
(潜水推杆前悬挂,转向叉臂下移,改善赛车前部重量分布以及让气流更好的流入文图里通道 )
说明
阶梯状横截面的KF翼型是浴缸的设计灵感来源,具体而言,工作原理是“朝后阶梯流体机制”。
当附着在翼型表面的气流来到阶梯处,气流与表面分离(Separation);
由于“康达(Coanda Effect)”的作用,分离后的气流会向翼型的一侧偏转,最终,在下游的某处,气流会重新附着(Reattachment);
整一个过程中,气流与翼型(阶梯)包围的区域是”分离气泡(Separation Bubble)”;
分离气泡内是(涡流)循环区域(Recirculation Region);被包裹在循环区域内的气流,会以涡流的形式循环(Recirculation)。
分离气泡与外部的气流之间夹着一条深蓝色的曲线,是分离气泡的“分界线(Dividing Line)。这条曲线上的气流速度为零。
关键词:
气流与物体表面分离(Separation)
气流再附着 (Reattachment)
形成并维持(相对稳定的)包裹着循环区域的“分离气泡(Separation Bubble)”
分离气泡与循环涡流(Recirculation/Trapped Vortices) 的特性和效果
从气动阻力的角度来说,分离气泡会增大翼型的 形状阻力(Form drag);
同时,分离气泡能一定程度上减少翼型的 表面/摩擦阻力(Skin/Friction drag),这是因为分离气泡内循环涡流的旋转方向,在靠近气流的那一侧(Dividing Line 外侧)是与外侧气流同方向的,两种气流之间的剪力也更小。。
即使是“非常稳定”的分离气泡,也会周期性地溃散,造成湍流,增大形状阻力。
从动能的角度分析:
分离气泡内的循环涡流自身也有动能,而且被包围着的循环涡流实际上储存了一部分动能。当气流流速降低(低于循环涡流在外侧的流速),比如接近失速时,循环涡流就会将储存的动能“还给”气流。这就是气动稳定性的来源。
回到浴缸设计的原理:
工程师的工作目标:利用车体的形状:
使附着在车体表面的气流发生分离(Separation/Detachment)
并在下游的某处 再次附着在车体表面(Reattachment)
气流在分离点和再附着点之间,形成分离气泡(Separation Bubble)
由于分离气泡内部涡流的旋转方向,在气流一侧与气流同向,所以气流受到的剪力(摩擦阻力*)更小,气流流过分离气泡时损失的动能(速度)也就比附着在车体表面时更小。即分离气泡的减阻效果。
另外,分离气泡内部的涡流不断与气流进行动能交换,并储存了一部分动能。当气流的流速下降时,涡流能在短时间内通过动能交换,补充气流的动能,提升气动稳定(Aerodynamic Robustness)。 即分离气泡的动能效果。
分离气泡 与 湍流边界层气流(Turbulent Boundary Layer Flow)
除了上面所提到的分离气泡的两个效果之外,工程师还会通过产生分离气泡将附着在车体表面的气流转化为湍流边界层气流。
蓝色方框内的“流线”,其与方框外整齐的(层流)流线相比要杂乱不少。这部分附着在物体表面的杂乱流线就是湍流边界层气流。
湍流边界层气流内部有着无数个杂乱的涡流(Eddies),这些涡流不断与周围的气流交换并补充自己的动能,这个过程使得湍流边界层气流能够更好地附着在车体表面,对于气动稳定性有增益效果(代价是更高的摩擦阻力),这其中最为典型的例子就是高尔夫球。
实际上,起到的作用就是之前赛车涡流发生器的作用。但相比涡流,湍流边界层气流 与车体表面的再附着过程是比较脆弱的。这也是为什么工程师会利用车体的形状”保护“分离气泡和再附着区域,比如非常流行的“浴缸”,也是过去要一个赛季升级的主线剧情。
法拉利对于分离气泡的使用比上赛季要更保守,法拉利SF23的浴缸内的分离区域更加向内倾斜,同时,气流再附着区域的面积也变大了。
之所以这样选择,是因为分离气泡,尤其是通过朝后阶梯流体机制产生的分离气泡,其再附着的过程是非常脆弱的,再附着如果失败,湍流边界层气流就会发展成湍流(Turbulence),即是是在最理想的状态下,分离气泡也会“时不时”地破裂,发生涡流溃散(Vortex Shedding),这时候就需要气流“重新 再附着”。产生的分离气泡越大,涡流溃散的负面效果就越强。
我已经15年没见法拉利夺冠了,即便迭代两百四十多代她还是只有半赛季的生命,这次我想给SF-23完整的一生。
说在前面
其实经历了上个赛季,我也不知道从啥说起,本身休赛期各方面消息传出的就不是那么很激动人心的那种的。
这个帖子也不想吵架,就是记录,要要有一天楼主忽然大破防也千万别意外,因为赞助商还是那些人,他们干的出来这些事情的。
当然帖子的主旨还是记录赛车全年的升级或者说其他消息,顺带着可以讨论车手,当然别太过分就行,要是有人在这个群打拳,人身攻击,我一定会瞬间关停帖子。
关于赛车的消息
目前没有关于赛车涂装的消息。
很多关于马力增加30匹的消息按照领队的消息是子虚乌有的。
因为30匹不存在,所以模拟器快一秒的消息就损失了一个很重要的速度来源。
赛车+3%下压力,-2%阻力的消息没有明确的来源。有很多关于赛车外形的猜想全是纸面的,关键还是地板和悬挂。
赛车减重花了很多精力,甚至就是去年没有更多升级的原因,说车架减轻了2~3kg,占比是10%(一个车架只有20~30公斤,这个确实出乎意料)
2023.2.15技术图片更新
(潜水推杆前悬挂,转向叉臂下移,改善赛车前部重量分布以及让气流更好的流入文图里通道 )
说明
阶梯状横截面的KF翼型是浴缸的设计灵感来源,具体而言,工作原理是“朝后阶梯流体机制”。
当附着在翼型表面的气流来到阶梯处,气流与表面分离(Separation);
由于“康达(Coanda Effect)”的作用,分离后的气流会向翼型的一侧偏转,最终,在下游的某处,气流会重新附着(Reattachment);
整一个过程中,气流与翼型(阶梯)包围的区域是”分离气泡(Separation Bubble)”;
分离气泡内是(涡流)循环区域(Recirculation Region);被包裹在循环区域内的气流,会以涡流的形式循环(Recirculation)。
分离气泡与外部的气流之间夹着一条深蓝色的曲线,是分离气泡的“分界线(Dividing Line)。这条曲线上的气流速度为零。
关键词:
气流与物体表面分离(Separation)
气流再附着 (Reattachment)
形成并维持(相对稳定的)包裹着循环区域的“分离气泡(Separation Bubble)”
分离气泡与循环涡流(Recirculation/Trapped Vortices) 的特性和效果
从气动阻力的角度来说,分离气泡会增大翼型的 形状阻力(Form drag);
同时,分离气泡能一定程度上减少翼型的 表面/摩擦阻力(Skin/Friction drag),这是因为分离气泡内循环涡流的旋转方向,在靠近气流的那一侧(Dividing Line 外侧)是与外侧气流同方向的,两种气流之间的剪力也更小。。
即使是“非常稳定”的分离气泡,也会周期性地溃散,造成湍流,增大形状阻力。
从动能的角度分析:
分离气泡内的循环涡流自身也有动能,而且被包围着的循环涡流实际上储存了一部分动能。当气流流速降低(低于循环涡流在外侧的流速),比如接近失速时,循环涡流就会将储存的动能“还给”气流。这就是气动稳定性的来源。
回到浴缸设计的原理:
工程师的工作目标:利用车体的形状:
使附着在车体表面的气流发生分离(Separation/Detachment)
并在下游的某处 再次附着在车体表面(Reattachment)
气流在分离点和再附着点之间,形成分离气泡(Separation Bubble)
由于分离气泡内部涡流的旋转方向,在气流一侧与气流同向,所以气流受到的剪力(摩擦阻力*)更小,气流流过分离气泡时损失的动能(速度)也就比附着在车体表面时更小。即分离气泡的减阻效果。
另外,分离气泡内部的涡流不断与气流进行动能交换,并储存了一部分动能。当气流的流速下降时,涡流能在短时间内通过动能交换,补充气流的动能,提升气动稳定(Aerodynamic Robustness)。 即分离气泡的动能效果。
分离气泡 与 湍流边界层气流(Turbulent Boundary Layer Flow)
除了上面所提到的分离气泡的两个效果之外,工程师还会通过产生分离气泡将附着在车体表面的气流转化为湍流边界层气流。
蓝色方框内的“流线”,其与方框外整齐的(层流)流线相比要杂乱不少。这部分附着在物体表面的杂乱流线就是湍流边界层气流。
湍流边界层气流内部有着无数个杂乱的涡流(Eddies),这些涡流不断与周围的气流交换并补充自己的动能,这个过程使得湍流边界层气流能够更好地附着在车体表面,对于气动稳定性有增益效果(代价是更高的摩擦阻力),这其中最为典型的例子就是高尔夫球。
实际上,起到的作用就是之前赛车涡流发生器的作用。但相比涡流,湍流边界层气流 与车体表面的再附着过程是比较脆弱的。这也是为什么工程师会利用车体的形状”保护“分离气泡和再附着区域,比如非常流行的“浴缸”,也是过去要一个赛季升级的主线剧情。
法拉利对于分离气泡的使用比上赛季要更保守,法拉利SF23的浴缸内的分离区域更加向内倾斜,同时,气流再附着区域的面积也变大了。
之所以这样选择,是因为分离气泡,尤其是通过朝后阶梯流体机制产生的分离气泡,其再附着的过程是非常脆弱的,再附着如果失败,湍流边界层气流就会发展成湍流(Turbulence),即是是在最理想的状态下,分离气泡也会“时不时”地破裂,发生涡流溃散(Vortex Shedding),这时候就需要气流“重新 再附着”。产生的分离气泡越大,涡流溃散的负面效果就越强。