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漫談賽車空氣動力學(九)
ESPNSTAR.COM.TW 2003年11月28日 17:26
實際翼面展長l是有限的,翼尖部分因上下壓力差,氣流會由下表面反向上表面,並
在翼尖後緣脫離翼面形成尾渦,旋轉的氣流使整個翼面後緣,產生向下的速度,稱為下瀉
速度。
切面圖(b)看,由原來流速與下瀉速度合成的速度向量,方向發生角ε的改變,新的升
力Y在原來速度V0的方向上,產生了分力Xi。
因ε很小,所以Y0=Ycosε為Y,Xi=Ysinε
Xi稱誘導阻力,它是隨升力伴生的,是獲得升力無法避免的代價。此外就整車而言,
元件間還會相互干擾,還會產生阻力,稱為干擾阻力,這樣總阻力將由下列幾部分組成:
總阻力=壓差阻力(形狀阻力)+ 摩擦阻力 + 誘導阻力 + 干擾阻力
賽車水準翼面端部,往往裝上垂直的端板,除了增加方向穩定性外(尾翼),還能降
低尾渦強度,減小誘阻,使平尾效力增高。
升力、阻力係數Cy、Cx隨迎角α的變化
在翼型表面某點A作用的氣動力中,按伯努利方程的概念得:
P=PA-PB=(1/2)ρV∞2- (1/2) ρVA2
= (1- VA2/ V∞2)(1/2) ρV∞2
= Cp(1/2) ρV∞2
式中Cp = (1- VA2/ V∞2),稱氣動力係數,是個無因次量。
類似的有升力係數Cy,阻力係數Cx,側力係數Cz,以及力矩係數Cmo等。
當求翼面上的氣動力P時,用如下的公式:
P=Cp(1/2)ρV2S
Cp是相對參考面積S取的。
類似的求翼面上升力Y時,
Y= Cy(1/2)ρV2S
對應Cy的S取翼面平面積。
求全車阻力X時,
X = Cx(1/2)ρV2S
對應Cx的S取車輛最大的迎風切面積。
(編輯:carly)