地面效應及地面效應模擬系統

以前提到了風洞近些年來配備的移動帶地面效應模擬系統，那么為什么一定要模擬地面效應呢？

當賽車的離地間隙減小時，由于地面附近流道變窄，氣流加速，壓力降低，因而可以形成更大的下壓力。70年代末，一位偉大的天才工程師Peter Wriqht成功地引入了“地面效應”的概念到F1中，從而使賽車可以產生更大的下壓力。從此，地面效應成為人們不斷鉆研的新切入點。之后相關汽車運動管理機構做出了各種限制來制約泛濫的地面效應應用。F1目前的關于地面平板和離地間隙的條款就是為了限制在F1領域的地面效應而制定的。除了翼型的應用，另外一個能夠使賽車性能產生飛躍的就應該是地面效應了。

在進行賽車空氣動力學研究時，由于要著重研究賽車的下壓力，所以地面處的流場非常重要。而由于空氣粘性的存在，我們進行的風洞試驗就同賽車實際行駛時的狀態不同，從而不能準確捕捉賽車周圍的真實流場。賽車行駛時，賽車相對運動，地面和氣體都是相對靜止的。進行風洞試驗時，應用相對運動的概念，氣體和地面應該運動，賽車靜止，但風洞地面以前都是靜止不動的，在進行賽車研究時由于這個不同，試驗結果就有很大的不同。隨著地面效應的應用，人們越來越感覺到這種不同給研究帶來的困難，所以為了能夠更加準確的模擬地面的流場，引入了地面效應模擬系統。

人們開始想出了各種各樣的辦法來模擬地面效應。比如地面附面層吹除法、鏡像法等等，最終人們還是選擇了目前普遍采用的移動帶地面效應模擬系統。具體的結構如圖1，它是一個由三個滾筒來驅動旋轉的大型移動帶。移動帶一般是鋼制的也有是復合材料的，它可以以設定的速度移動，能夠時刻保持水平，就象道路路面一樣。路面前后都有一個吹吸氣流的裝置來消除固定地板附近的附面層。

有了移動帶地面效應模擬系統就可以更真實地模擬汽車行駛狀態下的汽車底板下部的流場，從而可以更好地研究地面效應，使汽車特別是賽車的性能的改進加速進行。目前世界上各大汽車公司都有配備移動帶地面效應模擬系統的風洞。圖1是德國DNW風洞的移動帶地面效應模擬系統的示意圖。意大利的Pininfarina風洞，德國的AUDI風洞等都配備了移動帶地面效應模擬系統，當然F1車隊的風洞更不能缺少這樣的設備，配備這樣設備的F1風洞才能算是真正的賽車風洞。