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2016
08,20
clock:3:03
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# 不可忽視的空氣力學:下擾流 (Diffuser) 的作用

Category:Racing Engineering / by NickFreeWill

文:TAG Engineering 轉貼請附上出處

The new Ford GT race car for WEC and Le Mans competition unveiled today at Le Mans, France. The Ford GT race car will debut in 2016, and will be campaigned by Chip Ganassi Racing.

談到空氣力學 (Aerodynamics) 大部分的人最先聯想到的大概就是流線的車身以及誇張的大尾翼。然而,卻不是那麼多的人了解後下擾流 (Diffuser) 在賽車空氣力學當中扮演的重要角色。在許多超級跑車以及賽車上都能看到後下擾流的設計,除了帥到爆炸之外,下擾流又有什麼作用呢?

就讓我們從下擾流主要的功能開始說起吧。

“在賽車空氣力學當中,下擾流的作用是增加車底空氣的流速,藉此產生低壓帶進而增加下壓力。”

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在上圖中,可以看見一般轎車的廂型車體在車尾的部分很容易產生真空帶(深藍色區塊),這個真空帶不僅在車尾造成亂流,同時也產生拖曳作用 (Drag) 使車輛的速度變慢。

藉由下擾流將車底空氣由車尾向後上方導出能夠減少這個真空帶的範圍,進而減少車尾產生的拖曳力。

不過下擾流最主要的作用是利用文氏效應,加速車底空氣流速並且隨著後下擾流的角度逐漸減緩。當車底空氣的流速增加時,會造成低壓帶的產生,此時空氣流速相對慢的車頂區域 ( 或者說是車尾上方 ) 就會成為高壓帶,兩個表面一壓一吸的效應就產生了下壓力。下圖可以看見顏色偏藍為速度慢的空氣,偏紅的區域則是空氣流速最快的地方。

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下面這張圖,越偏藍為低壓。可以看出在下擾流產生角度變化的區塊(上圖流速最高的部位)最藍,顯示出此區為最低壓的部分。

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除了下擾流上揚的角度之外,垂直的鰭片也擔任整流的作用,避免從車尾排出的空氣產生亂流而減低下擾流產生的效應。由於下擾流能夠在增加下壓力的同時減少車尾的拖曳效應,因此各種形式的賽車都相當注重下擾流的設計與使用。在市售車上,由於大多使用前置引擎的設計使得車頭重量偏重,加上車頭本身比車尾容易產生下壓力,如果能夠將下擾流加以應用,不僅能夠平衡全車的下壓力,對於視覺效果更是加分。

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文:TAG Engineering 轉貼請附上出處

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