DRD - tulevaisuuden "tupladiffu"?

[Jabsu]

Nyt saadaan uusia kuvia, kun autoja ei saa peitellä kuvaajien edessä. Red Bullilla luullakseni DRD-kanava menee kyseisellä tavalla. Pään yläpuolinen reikä ei ollut peitettynä harjoituksissa. Joten ilman siivelle menevää putkea, ilma puhaltuu aina takasiiven alapuolelle lisäten downforcea.

 

[Xjazz]

Terve

Väitän, että DRD:n ympärillä pyörivä 'Siiven sakkaus vähetää vastusta' lause on tuhtia media hevon tuubaa.

Siiven yhteydessä puhuttaessa sakkaus on tilanne, jossa liiallisen kohtauskulman takia ilmavirtaus ei voi seurata enää siiven pinnan kaareutumista ja näin ollen irtoaa rajusti pyörteillen.

Tämä pyörteily puolestaan aiheuttaa huomattavan nosteen (downforce autoilu piireissä) pienenemisen sekä todella huomattavan VASTUKSEN KASVUN.


Väitän, että DRD:n kohdalla homma toimii seuraavasti

Siiven kuperalle alapintalle puhallettu voimakas pystysuuntainen ilmavirtaus komponentti pienentää siiven keskiosalla vaikuttavaa kohtauskulmaa, joka puolestaan vähentää siiven tuottamaa downforcea sekä vastusta.

Dowforcen väheneminen luulisi pienentävä myös takarenkaiden vierintävastusta.
Auton 'etunojan' muuttuminen saattaa lisäksi tuoda myös jotain etua, jos tämä on ennakoitu suunnittelussa.

Lisäys1
Bernoullin efekti:
Kilpa-auton siiven ylapinnalle muodostuu ylipaine ja alapinnalle alipaine. Jos alapinnalle johdetaan / syötetään ilmaa, joka tasaa tuota ylä-/alapinnan välistä paine-eroa, niin kohtauskulma pienenee.

Lisäys2
Homma toimii myös toisinpäin.
Jos lisäilma johdetaan siiven koveralle pinnalle, niin kohtauskulma kasvaa ja saadaan lisää downforcea.

Hihasta vedettynä
Jospa putkien sisäiset muotoilut on tehty siten, että tietyn nopeuden jälkeen alasiivelle menevän putken ilmavirtaus ahdistuu/sakkaa/hidastuu niin, että se muodostaa aerodynaamisen tulpan, ja ilmavirtaus etenee seuraavaksi helpompaa reittiä, eli yläsiiven syöttöputkeen.

Niin tai näin, kuulostaa helekutin herkältä säädettävältä: Rata profiili, siiven reynolds luku, siipiprofiilin polaarit, ilmanpaine, lämpötila, kosteusprosentti, ???.

Lisäys3
Aina niin sanavalmis ja loputtoman tietäväinen foorumi on nyt melko hiljainen ;-)

Lisäys4
Tiedoksi
Olen hankkinut aerodynamiikan tietoni netistä, sekä alla mainitusta Suomalaisesta kirjasta
http://www.adlibris.com/fi/product.aspx?isbn=9510313769&lang=fi

 

[IsoAhven]

Terve

Väitän, että DRD:n ympärillä pyörivä 'Siiven sakkaus vähetää vastusta' lause on tuhtia media hevon tuubaa.

Terve. En väitä, että tuubaa veistelet, mutta sinne päin.

Siiven yhteydessä puhuttaessa sakkaus on tilanne, jossa liiallisen kohtauskulman takia ilmavirtaus ei voi seurata enää siiven pinnan kaareutumista ja näin ollen irtoaa rajusti pyörteillen.

Totta. Paitsi, että "liiallinen kohtauskulma" on vain syy sakkaukselle lentokoneissa. ilmavirtauksen irtoaminen on avainasia.

Tämä pyörteily puolestaan aiheuttaa huomattavan nosteen (downforce autoilu piireissä) pienenemisen sekä todella huomattavan VASTUKSEN KASVUN.

¨
Korjataas ensin yksi asia: noste(lift) ei ole downforce. Ei formulat lentoon koita päästä.

Uskonpa, että siiven toimiessa normaalisti, se aiheuttaa juurikin pyörteilyä. Vähemmässä määrin kuin ennen, jonka voi todeta jo imu-avun vähentymisestä. Sakatessa ilmavirta jatkaa minne olikin menossa eikä jää ainakaan enempää pyörimään f1-auton kohdalla.

Väitän, että DRD:n kohdalla homma toimii seuraavasti

Siiven kuperalle alapintalle puhallettu voimakas pystysuuntainen ilmavirtaus komponentti pienentää siiven keskiosalla vaikuttavaa kohtauskulmaa, joka puolestaan vähentää siiven tuottamaa downforcea sekä vastusta.

Dowforcen väheneminen luulisi pienentävä myös takarenkaiden vierintävastusta.
Auton 'etunojan' muuttuminen saattaa lisäksi tuoda myös jotain etua, jos tämä on ennakoitu suunnittelussa.

Väitä pois, mut itse veikkaan sen juuri aiheuttavan ilmavirran irtoamisen kuperalta puolen jatkaen suoraan. Tämä aiheuttaa alipaineen vähenemisen siiven alta. Myöskin pyörteily vähenee. takarenkaiden vierintavastuksella tuskin montaa promillea väliä on. Enemmän vastusta tulee renkaan muodon aiheuttamasta ilmanvastuksesta.

Ja takasiiven alle puhalletaan sivuttaissuunnassa sitä ilmaa. Tämä irroittaa ilmavirran siiveltä.

Lisäys1
Bernoullin efekti:
Kilpa-auton siiven ylapinnalle muodostuu ylipaine ja alapinnalle alipaine. Jos alapinnalle johdetaan / syötetään ilmaa, joka tasaa tuota ylä-/alapinnan välistä paine-eroa, niin kohtauskulma pienenee.

Ehkäpä, mut itse veikkaan edelleenkin sakkaamista. Ilmavirta irtoaa siiveltä ja vähentää vastusta ja downforcea.

Lisäys3
Aina niin sanavalmis ja loputtoman tietäväinen foorumi on nyt melko hiljainen ;-)

Siellä on kisat menossa. Mut tän lisäyksen jälkee piti tulla aukoon päätä sulle

Lisäys4
Tiedoksi
Olen hankkinut aerodynamiikan tietoni netistä, sekä alla mainitusta Suomalaisesta kirjasta
http://www.adlibris.com/fi/product.aspx?isbn=9510313769&lang=fi

Tästäkin olisi ollut varmaan apua http://scarbsf1.com/blog1/2012/09/01/lotus-drs-device-analysis/

Then the stalling effect is created by the two pairs of slots in the last section of “L” duct, these are blowing sideways across the wing, the effect sets up a delta shaped pair of vortices that turn the laminar airflow passing under the wing into turbulent flow. This would stall a large section of the wings airflow, reducing downforce and with it the drag induced by the highly loaded wing.

Disclaimer: Itse en väitä näistä todellakaan mitään tietäväni. Sen jotenki kuitenkin ymmärsin, että iso osa tekstistäsi oli kuitenkin sitä itteään. "i'll stand corrected"

 

[oldez]

Dowforcen väheneminen luulisi pienentävä myös takarenkaiden vierintävastusta.

 

[Xjazz]

Terve.

Oho! Kävipä varsinainen vonkale koukkuun

Asymmetrinen siipi aiheuttaa pyörteilyä, vaikka kohtauskulma on nolla. Sakkauksessa puhutaan jo ihan jostain muusta.

Edelleen väitän, että siiven sakatessa nostovoima L vähenee ja vastus D kasvaa.
Jos sinulla on tiedossa lähde, joka muuta väittää, niin linkkaa toki tänne.
Toivottavasti sieltä löytyy profiilit, kaavat ja vastuspolaarit pähkäiltäväksi.

Scarbcf1 jutussa mainitut pyörteet voisivat toimia myös siivenkärki pyörteen tavoin, joka sattumoisin loiventaa siiven tuntemaa kohtauskulmaa.

Niin tai näin, F1:n kohdalla kokonaisuus ratkaisee. Ehkä se takasiiven puhallus 'sakkaus' pienentää jollain tapaa auton kokonaisvastusta, vaikka itse takasiiven vastus lisääntyykin.

Ai niin
Tietenkin se vierintävastus on merkityksetön juttu kilpa-autoilussa.
Etenkin lajissa, jossa tärvätään miljoona miljoonan perään kymmenyksien parannukset silmissä...

 

[nikale]

Oho! Kävipä varsinainen vonkale koukkuun

Asymmetrinen siipi aiheuttaa pyörteilyä, vaikka kohtauskulma on nolla. Sakkauksessa puhutaan jo ihan jostain muusta.

Edelleen väitän, että siiven sakatessa nostovoima L vähenee ja vastus D kasvaa.
Jos sinulla on tiedossa lähde, joka muuta väittää, niin linkkaa toki tänne.
Toivottavasti sieltä löytyy profiilit, kaavat ja vastuspolaarit pähkäiltäväksi.

Scarbcf1 jutussa mainitut pyörteet voisivat toimia myös siivenkärki pyörteen tavoin, joka sattumoisin loiventaa siiven tuntemaa kohtauskulmaa.

Niin tai näin, F1:n kohdalla kokonaisuus ratkaisee. Ehkä se takasiiven puhallus 'sakkaus' pienentää jollain tapaa auton kokonaisvastusta, vaikka itse takasiiven vastus lisääntyykin.

Ai niin
Tietenkin se vierintävastus on merkityksetön juttu kilpa-autoilussa.
Etenkin lajissa, jossa tärvätään miljoona miljoonan perään kymmenyksien parannukset silmissä...

Olisipa mielenkiintoista nähdä se oikea lähde jossa perustellaan miten siipi sakatessaan lisäisi ilmanvastusta.
Itse olen ollut siinä ymmärryksessä, että sakkauksessa ilmanvastus nimenomaan vähenee.
Tuskimpa F1 autoissa haluttaisiin siiven sakkaavan suorilla jos ilmanvastus suurenisi. Renkaiden aiheuttama vastus lienee aika pientä verrattuna noihin aerodynaamisiin vastuksiin verrattuna.

Ainakin joskus lueskelin, että downforce F1 autoissa on sitä luokkaa, että sillä voisi periaatteessa helposti ajaa tunnelin katossa. (Toki silloinhan downfoce olisi upforce.)
'Periaatteessa' siksi, että sellaisia pyöreitä tunneleita ei käytännössä ole, joissa pääsisi reunaa pitkin kattoon ajelemaan.

 

[IsoAhven]

Jos sinulla on tiedossa lähde, joka muuta väittää, niin linkkaa toki tänne.

Linkkasin jo edelliseen viestiini. "Stall" = sakata. Noista hienoista termeistäsi mulla ei ole mitään hajua. Kuten Nikale yllä sanoi, niin tuskin sakkausta haluttaisiin, mikäli se lisäisi ilmanvastusta. Tiedä sitten onko oikea termi sakkaus, mut tuo toimintaperiaate kyllä varmasti liittyy siihen, että ilmavirta irroitetaan siiven alareunalta juurikin pyörteiden vähentämiseksi. Downforce siinä kans ikävä kyllä vähenee.

 

[Xjazz]

Nikale,
Tuosta alkuun
http://en.wikipedia.org/wiki/Stall_(flight)

Alla olevassa kuvassa Cl kuvaa nostetta ja Cd kuvaa vastusta suhteessa kohtauskulmaan

IsoAhven,
Se minuakin tässä ihmetyttää, miksi tuota stall/sakkaus sanaa käytetään.
Jospa se on vain maallikoille heitetty termi, kun laminar flow, aoa, boundary layer yms aerosaksa menisi liian hankalaksi.

 

[IsoAhven]

Tuosta alkuun
http://en.wikipedia.org/wiki/Stall_(flight)

Alla olevassa kuvassa Cl kuvaa nostetta ja Cd kuvaa vastusta suhteessa kohtauskulmaan

Eikös tuo kerro vain sen, että jos takasiipi pistetään liian pystyyn, nii menetetään downforcea ja lisätään pyörteitä eli käytännössä ilmanvastusta? Tuota mitä formuloissa käytetään sakkaamaan siipi, ei tietenkää voi lentokoneissa käyttää, koska lentokone luonnollisesti menettäis nostetta. formulat on tukevasti maan kamaralla, jolloin tätä "nostetta" voidaan vähentää ilmanvastuksen vähentämisen vuoksi. Sakkausta ei aiheuteta nostamalla siipeä pystyyn, vaan irroittamalla virtaus muilla konstein.

 

[nikale]

Nikale,
Tuosta alkuun
http://en.wikipedia.org/wiki/Stall_(flight)

Alla olevassa kuvassa Cl kuvaa nostetta ja Cd kuvaa vastusta suhteessa kohtauskulmaan

IsoAhven,
Se minuakin tässä ihmetyttää, miksi tuota stall/sakkaus sanaa käytetään.
Jospa se on vain maallikoille heitetty termi, kun laminar flow, aoa, boundary layer yms aerosaksa menisi liian hankalaksi.

Ok. Nyt valkeni minullekin mitä tarkoitit.

Vormuloissa siipi ei sakkaa siksi että kohtauskulma muuttuisi=ilmanvastus kasvaisi, vaan siipi saadaan tarkoituksella sakkaamaan muilla keinoin, jolloin ilmanvastus pienenee.

 

[NiPzyyZ]

Ok. Nyt valkeni minullekin mitä tarkoitit.

Vormuloissa siipi ei sakkaa siksi että kohtauskulma muuttuisi=ilmanvastus kasvaisi, vaan siipi saadaan tarkoituksella sakkaamaan muilla keinoin, jolloin ilmanvastus pienenee.

Toisin sanoen, virtaus irroitetaan siipielementistä muilla keinoin (DRD).

 

[IsoAhven]

....

 

[Xjazz]

Ensinnäkin kiitos kaikille asiallisista vastineista raflaavasta aloituksestani huolimatta.

Kaikille lienee selvää, miksi aloitin jarnani vastuksen vähenemisestä sakkauksen yhteydessä.

On totta, että kilpa-auton siiven kohtauskulma pysyy vakaana, verrrattuna lentokoneen siipeen.

Mutta

Pitää muistaa, että auton siivet esiasetetaan tiettyyn kohtauskulmaan auton menosuuntaan nähden (incidence of attack), jotta saavutetaan riittävä downforce mahdollisimman pienellä aerodynaamisella vastuksella kyseisellä radalla sen tärkeimmissä mutkissa.

Suorilla taasen vähempikin siiven kohtauskulma elikä downforce elikä aerodynaaminen vastus olisi suotavaa, koska auton maksimaalista sivuttaispitoa EI tarvita.

Koska DRD:n tapauksessa takasiiven alapinnan keskiosalle puhalletaan ylimääräinen pystysuuntainen komponentti, niin edelleen sanon, että tämä alue 'tuntee' loivemman kohtauskulman ja siten tuottaa vähemmän downforcea ja siten myös vastusta.

# Python code
from math import *
Kohtauskulma = 0.0
y = 90.0 # siiven / auton menosunnnan suuntainen(y-axis) tuuli komponentti, ms
z = 5.0 # incidence of attack: siiven tuntema pystysuuntainen(z-axis) tuuli komponentti asetuskulman mukaan, ms
b = 1.0 # Siivelle puhallettu pystysuuntainen(z-axis) tuuli komponentti, ms

Kohtauskulma = degrees(atan((z-b)/y))

Elikä, mitä suurempi on pystysuuntainen lisäilman puhallus(b), sitä pienempi on siiven tietyn osan 'tuntema' kohtauskulma ja siten siiven kokonais downforce, että vastus on pienempi.

No, F1-aero todelisuudessa asiat eivät ole niin simppeleitä...

Kaiken kaikkiaan erittäin mielenkiintoista.
Toivon, että asiaan saadaan viisaammilta lisävalaistusta

 

[IsoAhven]

Suorilla taasen vähempikin siiven kohtauskulma elikä downforce elikä aerodynaaminen vastus olisi suotavaa, koska auton maksimaalista sivuttaispitoa EI tarvita.

Koska DRD:n tapauksessa takasiiven alapinnan keskiosalle puhalletaan ylimääräinen pystysuuntainen komponentti, niin edelleen sanon, että tämä alue 'tuntee' loivemman kohtauskulman ja siten tuottaa vähemmän downforcea ja siten myös vastusta.
)

Downforce ja vastus ei ole sama asia. Vaikuttaa ja voi olla kai vaikuttamattakin toisiinsa. Se suihkukaan ei pystysuuntainen taida olla, vaan sivuille päin puhallettava. Scrabsilla oli tästä kuvalinkkikin.

 

[Ghost_Glove]

Nyt saadaan uusia kuvia, kun autoja ei saa peitellä kuvaajien edessä. Red Bullilla luullakseni DRD-kanava menee kyseisellä tavalla. Pään yläpuolinen reikä ei ollut peitettynä harjoituksissa. Joten ilman siivelle menevää putkea, ilma puhaltuu aina takasiiven alapuolelle lisäten downforcea.

Kiitos hienoista kuvista. Ovat siis Melbournesta vai?

Mikä pään yläpuolinen reikä? En ole vielä kertaakaan nähnyt RB:llä erillistä kanavaa moottorin ilmanoton lisäksi.

Scarbsin juttujen mukaan downforcen tuottaminen DRD-kanavan avulla ei ole järkevää kasvaneeseen ilmanvastukseen nähden... Mutta tiedä sitten.

Toisaalta on sielä mahdollisesti vaihteiston jäähdytyskennokin moottorikatteen perällä, joten noi kanavat voi olla jossain määrin sitäkin varten... Jos RB:llä ko. jäähdytys on toteutettu noin...

 

[Jabsu]

Kiitos hienoista kuvista. Ovat siis Melbournesta vai?
.

Ylempi on ja alempi ei, mutta Melbournessa ei ollut muutosta.

Mikä pään yläpuolinen reikä? En ole vielä kertaakaan nähnyt RB:llä erillistä kanavaa moottorin ilmanoton lisäksi.

Noissa laittamissani kuvissa näkyy, pään ja moottorin ilmanoton välissä. Nuo piirtämäni kuvitellut kanavat lähtee kyseisestä reiästä.

Toisaalta on sielä mahdollisesti vaihteiston jäähdytyskennokin moottorikatteen perällä, joten noi kanavat voi olla jossain määrin sitäkin varten... Jos RB:llä ko. jäähdytys on toteutettu noin...

Jos alla olevassa kuvassa jäähdytyskennon yläpuolella oleva tumma kohta on putki, joka haarautuu kiertäen kennon ja yhdistyy yhdeksi putkeksi siiven alapuolella?

 

[Ghost_Glove]

Ylempi on ja alempi ei, mutta Melbournessa ei ollut muutosta.

Noissa laittamissani kuvissa näkyy, pään ja moottorin ilmanoton välissä. Nuo piirtämäni kuvitellut kanavat lähtee kyseisestä reiästä.

Ok. Ylempi kuva olikin tosiaan moottorikatteen etuosasta... Huomasin vasta myöhemmin.

RB:llä on siis "Mäkki-tyylinen" jäähdytyskanava ilmanoton alla. En usko sen mitenkään liittyvän DRD:hen. Sen verran huonossa paikassa on mun mielestä.

Jännä nähdä näkyykö Malesiassa DRD-testejä... Kenties sit taas selviäis lisää...

 

[Ilu]

Voisitiko avata hieman tätä laskuperiaatetta:

# Python code
from math import *
Kohtauskulma = 0.0
y = 90.0 # siiven / auton menosunnnan suuntainen(y-axis) tuuli komponentti, ms
z = 5.0 # incidence of attack: siiven tuntema pystysuuntainen(z-axis) tuuli komponentti asetuskulman mukaan, ms
b = 1.0 # Siivelle puhallettu pystysuuntainen(z-axis) tuuli komponentti, ms

Kohtauskulma = degrees(atan((z-b)/y))

Voisin ymmärtää kohtauskulman muutoksen jos tuo puhallus tapahtuisi ennen siipeä tai hyvin lähellä siiven etureunaa. Silloinhan tilanne olisi hieman sama tuuli vaikutusten lasku lentokoneen siivessä (gust load) jossa kohtauskulman muutos voidaan karkeasti laskea tuulikomponentin suuruudesta. Puhalluksen tapahtuessa siiven alapinnalle, kauas etureunasta, tuollaista menettelyä ei voi mielestäni käyttää.

Uskon edelleen että tuo puhallus irrottaa virtauksen ja saa siiven osittain sakkaamaan ja näin vähentää indusoitua vastusta (lift induced drag).

 

[Ghost_Glove]

Uskon edelleen että tuo puhallus irrottaa virtauksen ja saa siiven osittain sakkaamaan ja näin vähentää indusoitua vastusta (lift induced drag).

Näin Scarbs on ainakin puhunut alusta asti. Luulisi jonkun häntä opastaneen, jos olisi ihan kujalla... Esittelee juttujaan kuitenkin monessa paikassa.

 

[Ilu]

Näin Scarbs on ainakin puhunut alusta asti. Luulisi jonkun häntä opastaneen, jos olisi ihan kujalla... Esittelee juttujaan kuitenkin monessa paikassa.

Ja oikeastaanhan tuossa DRD:ssä on kyse kuitenkin samasta periaatteesta kuin F-ductissa jo 3 vuotta sitte. Uutta on vain sen passiivinen toimintatapa.