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2019年6月 5日 (水)

エアロチューンを極めるなら流体力学 ~その5~ #エアロチューン #エアロダイナミクス #空力 #流体力学 #エアロパーツ

空気などの流体が、物体に沿って流れる場合、

流体の粘性によって、物体の表面近くを流れる流体の速度は遅くなります。

この流体の速度が遅い領域を、”境界層”と言います。

以下の図の矢印の長さが、流体の速度を表しています。

Photo_9

物体の表面に近いほど速度は遅くなり、表面では速度が0になります。

境界層は、物体に働く抵抗や気流の剥離に影響を及ぼします。

この境界層をうまくコントロールすることを、境界層制御と言います。

ここで、トヨタのアルミテープ特許の本質です!

以下の図が、トヨタの特許の中にあります。

上から見たバンパーの図で、上がフロント、右の外側に向かう方向です。

帯電していると、矢印Bの用に気流が乱れますが、

帯電していない場合は、矢印Aの容易に面に沿って流れる。

1

以下の図(同じくトヨタの特許より)は、帯電している場合と耐電していない場合で、

物体の表面から、距離ごとの速度変化を表しています。

横軸が速度で、縦軸が物体からの距離です。

速度=1が流体の速度で、表面に近づくにつれ1以下になり、

だんだんと、流速が落ちています。

帯電している場合(■)で、横軸の15(mm)あたりから、速度が低下していますが、

帯電していない場合(◆)は、横軸の5(mm)あたりまで、速度は1のままです。

よって、帯電(静電気)が、境界層を厚くしていることがわかります。

2_3 

境界層が厚くなると剥離、乱流が起きやすくなり、走行が不安定になったり、せっかく付けたエアロパーツも本来の性能を引き出せなくなります。

そこで、アルミテープを貼り付けることで静電気を除去し、

気流が剥離しないように改善するわけです。

Photo_11 

しかし、アルミテープばかりが境界層制御ではありません。

ボルテックスジェネレーターというのもあります。

トヨタで言う、エアロスタビライザーですが、

あえて小さな乱流を作り、境界層による抵抗を減らす為のものです。

鮫肌や、ゴルフボールのディンプロなども同じです。

Photo_10 

トヨタのアルミテープ特許の本質にたどり着いたところで、いったん終了です。

スイフトスポーツ(ZC32S)に、ボルテックスジェネレーターを取り付ける予定です。

体感できるか? ラップタイム更新できるか?

結果が出たら、続編として記事を投稿したいと思います。

以下の動画は、 大井貴之さんのYotube動画です。

大井さんはアルミテープチューン信じる派のようですが、

ムーンクラフトの渡邊信太郎さんは、懐疑派のようですね。

是非、正確な検証を行っていただきたい。

以下は、参考図書と、参考ホームページです。

由良拓也さんの”モータースポーツ塾”:空力、レーシングカーについてとても参考になる情報です。

空力関連の再生リストです。

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