【F1】梅赛德斯W14侧箱CFD仿真简析

本文转自https://www.f1technical.net/forum/viewtopic.php?t=30249&start=210

作者：@Vanja #66

        楼主像大约一年前那样（当时是仿真了法拉利F1-75的侧箱），短暂地进行了有限的 CFD 试验，这次是针对奔驰 W14。CFD 模拟不是整车气动的准确展示，而是旨在以最佳的模拟“能力”（即与实际赛车的可比性）理解围绕 W14 侧箱设计（包括车身SIS导流罩）的主要空气动力学现象及其影响。出于好奇，其将与 W13 的发布版本（有侧箱版）进行一些比较。另请注意，为了尝试减少底板前缘的分离，模型改变了前翼第三襟翼的角度并减少了气流分离，但没有完全消除。

有几个有趣的地方需要注意。首先，通过从倾斜到垂直的清晰几何过渡以及由此产生的半径过渡，侧箱本身的压力分布略有变化。这会加速气流，产生升力——就像所有侧箱在其表面某处的现象。除此之外新的侧箱似乎还具有减少外部阻力的几何形状（特别是与 W13 相比）。
压力分布的另一个变化是后轮区域，那里的停滞区明显更小。这是受车身中部SIS导流罩上脱落涡流的影响。虽然实际赛车可能会受到这种涡流的不同影响（其实际上应该在更低一点的位置撞上轮胎），但它仍然存在并且可能是一个重要特征。可以在这个图中看到：

此模拟中的涡流也会危险地靠近尾翼，可以肯定现实中不会出现这种情况。 这可能会导致不可接受的损失，实际上SIS导流罩（中央翼）的下洗更强，并将涡流拉得更远。 如果击中后轮较低的位置，它还可以减少后轮的升力和阻力——听起来值得实现。

正如预期的那样，在此模拟中，下洗非常强。 看起来中翼（SIS)的想法是将大量干净空气吸入扩散器栅栏。 通过适当的调节，它可以显着提高扩散器的性能，并确保后轮喷射流不会靠近扩散器。另一个值得一看的概念是W13后车身是如何围绕零侧箱开发的，看起来最小化它们的尺寸肯定会带来巨大的扩散器增益，因为你现在正在吸入大量干净和高能量的空气，它可以产生大量的下压力。W14 的侧箱看起来增加了尺寸以解决底板结构不稳定问题，但只增加到最低限度，因此下洗受到的干扰最小。

最后值得注意的——中翼也产生了相当的阻力。整个后部/顶部表面为低压，而前部/底部表面略高于大气压。如果出现海豚跳之类的情况，由于较高的行驶高度，下洗气流和扩散器性能的综合效果远没有预期的那么有效——会遇到中翼的额外阻力问题。 这当然是W13高阻力的原因之一，还有其大的前后翼角度和传统的大进气箱设计。

总而言之，W14绝对比 W13 在阻力方面有所改进（车队也提到了这一点）如果梅赛德斯能够在没有弹跳问题的情况下提取底板下压力，那么2023年对他们来说应该会好得多。如何更好也取决于竞争对手的情况。