空气动力学在F1赛车上的运用.pdf

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1、第43卷第4期小型内燃机与车辆技术Vol.43No.4圆园14年8月SMALLINTERNALCOMBUSTIONENGINEANDVEHICLETECHNIQUEAug.2014空气动力学在F1赛车上的运用宋涛胡瑞（天津大学内燃机研究所天津300072）摘要：在F1赛车的研究中，空气动力学研究的核心目的是在保证赛车获得足够压力的情况下拥有最小的空气阻力，以提高赛车的速度和高速行驶的稳定性。在空气动力学实验中，工程师们最关注的主要是3个方面的内容：下压力、阻力和灵敏性（敏感度）。巨大的下压力可以提高赛车的过弯极限，但是在理想状态下，下压力的增加不应当带来赛车阻力

2、的增加，但是不可避免的却会牺牲赛车的部分极速。赛车的空气动力学灵敏性（敏感度）则是指赛车的状态性能对于空气动力学环境改变时自身变化的强弱，例如由不平整的赛道路面带来的赛车翼片以及底盘和路面距离之间的频繁变化时，赛车性能所受到的干预强弱。关键词：空气动力学F1方程式赛车操稳性+中图分类号：U469.694文献标识码：A文章编号：2095-8234（2014）04-0093-04TheApplicationoftheAerodynamicsforFormula1RacingCarSongTao，HuRuiTianjinInternalCombustionEngine

3、ResearchInstitute，TianjinUniversity（Tianjin，300072，China）Abstract：InthestudyofFormula-1racingcar，themaintaskoftheaerodynamicsistoensurethatracingcarwillencounterminimumaerodynamicdragwhenithasobtainedadequatedownforceinordertoen原hancethevelocityandthetravellingstabilityofthecaratitsh

4、ighspeed.Duringtheaerodynamicstestforthecar，engineerspaymoreattentiontothefollowingthreepoints：downforce，dragandsensitivity.Gener原allyhugedownforcecouldimprovethecorneringlimitofthecar.Althoughtheincreaseofthedownforcewillnotbringhigherdragofthecarunderidealconditions，thepartiallossa

5、tthelimitvelocityofthecarcouldnotbeavoided.Intheotherhand，aerodynamicsensitivityisdefinedasthevariationofthestateandperformanceofthecarunderthedifferentaerodynamicconditions，especiallytheperformanceofthecarisgreatlyaffectedwhenthevariationofthewingboardandthedistancebetweenchassisand

6、roadsurfaceoc原cursfrequentlyonaccountofunevensurfaceofracingroad.Keywords：Aerodynamics，Formula-1racingcar，Maneuverstability空气动力学的研究内容根据空气与物体的相引言对速度是否小于约100m/s（即时速360km/h，也有[1]空气动力学是流体力学的一个分支，是研究空根据时速400km/h为界来划分的），可分为低速空气或其他气体的运动规律，空气或其他气体与飞行气动力学和高速空气动力学，前者主要研究不可压器或其他物体发生相对运动时的相互作用和伴

7、随发缩流动，后者研究可压缩流动。F1赛车的研究内容生的物理化学变化的学科。它是在流体力学基础上便属于前者。随航空航天技术的发展而形成的一门学科。作者简介：宋涛（1981-），女，工程师，主要研究方向为摩托车排放。94小型内燃机与车辆技术第43卷1F1赛车与风洞试验2影响赛车速度的几种阻力说到F1赛车车身，最值得一提的便是各种空气空气动力学看起来是一个很让人伤脑筋的名动力学组件。由碳纤维打造的车身和底盘固然是一字：空气也能产生动力？其实，这里说的空气动力并个亮点，但由于空气动力学原理在F1赛车车身和底不是要把空气变成赛车的动力，而是让空气在赛车盘设计上的广泛应用，

8、见图1，使F1车队对于空