สี Flow-vis (Flowfish)

Alex Albon, Scuderia Toro Rosso STR14 พร้อมสีอากาศระหว่างการทดสอบ Barcelona ในเดือนกุมภาพันธ์ที่ Circuit de Barcelona-Catalunya (ภาพถ่ายโดย Jerry Andre / Sutton Images)

สี Flow-vis บางครั้งเรียกว่า Flowfish paddock และเรียกอย่างเป็นทางการว่าสีสำหรับแสดงภาพการไหลของอากาศ คือของเหลวเรืองแสงสีสดใสที่ทีมฟอร์มูล่าวันใช้พ่นลงบนตัวถังรถเพื่อดูว่าอากาศเคลื่อนที่ผ่านตัวถังอย่างไรอย่างแม่นยำ มันได้กลายเป็นเครื่องมือวินิจฉัยในสนามแข่งที่สำคัญที่สุดเพียงอย่างเดียวในยุคอากาศพลศาสตร์สมัยใหม่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งนับตั้งแต่... FIA การลดเวลาทดสอบในอุโมงค์ลมและการกำหนดงบประมาณ CFD ที่บังคับใช้ ทำให้ทีมต่างๆ ต้องใช้เวลาในอุโมงค์ลมน้อยลง และใช้เวลาในสนามแข่งจริงมากขึ้น

สี Flow-vis ใน F1 คืออะไร?

ฟลอว์วิส (Flow-vis) คือส่วนผสมของผงเรืองแสงและน้ำมันเบา (โดยทั่วไปคือน้ำมันพาราฟิน) ที่แขวนลอยอยู่เพื่อให้สามารถฉีดพ่นลงบนตัวรถผ่านปืนพ่นสีทั่วไปได้ เมื่อรถวิ่งด้วยความเร็ว กระแสลมจะพัดพาผงสีเปียกไปตามตัวถังรถในทิศทางที่กระแสลมไหลผ่านจริง เมื่อน้ำมันระเหยไป อนุภาคเรืองแสงจะเหลืออยู่เป็นร่องรอยที่มองเห็นได้ และวิศวกรสามารถถ่ายภาพร่องรอยเหล่านั้นและนำไปเปรียบเทียบกับผลการทำนายจาก CFD ได้

ทีมต่างๆ นำแนวคิดการแสดงภาพกระบวนการทำงานไปใช้อย่างไร

• รถได้รับการเตรียมพร้อมด้วยตัวถังที่สะอาดหมดจดก่อนการทดสอบแอโรไดนามิกที่กำหนดไว้
• การวัดการไหลแบบ Flow-vis มักทำพร้อมกันหลายจุด โดยส่วนใหญ่จะทำที่ปีกหน้า ขอบพื้นด้านหน้า และช่องรับอากาศด้านข้างตัวรถ diffuser ครีบและปีกหลัง;
• นักขับจะขับครบหนึ่งรอบด้วยความเร็วตามเป้าหมาย ซึ่งโดยปกติจะมีรูปแบบโค้งและทางตรงที่เฉพาะเจาะจง
• สีแห้งบนพื้นผิว และร่องรอยการไหลจะแข็งตัวติดอยู่บนตัวถังรถ
• วิศวกรถ่ายภาพลวดลายในบริเวณพิตเลน บางครั้งก็ใช้แสงยูวีเพื่อให้แสงเรืองแสงเด่นชัดขึ้น
• ผลลัพธ์จะถูกนำไปเปรียบเทียบกับการจำลองในอุโมงค์ลมและการจำลอง CFD เพื่อตรวจสอบความถูกต้องของแบบจำลองหรือระบุปัญหาการแยกตัวของกระแสลม

เหตุใดการแสดงภาพการไหลเวียนจึงมีความสำคัญมากขึ้นตั้งแต่ปี 2022

กฎระเบียบเกี่ยวกับแรงยกตัวจากพื้นดินปี 2022 ได้ปรับเปลี่ยนส่วนใหญ่ของ F1 แรงกดของรถที่ส่งไปยังอุโมงค์เวนทูรีใต้พื้นรถ และการยึดเกาะของกระแสลมบนพื้นผิวเหล่านั้น มีความไวต่อความสูงของตัวรถและมุมเอียงมากกว่ารถยนต์รุ่นเก่าที่ใช้ปีกเป็นตัวขับเคลื่อนหลัก Flow-vis เป็นวิธีเดียวที่ใช้ได้จริงในการตรวจสอบว่ากระแสลมมีพฤติกรรมบนรถจริงตามที่อุโมงค์ลมคาดการณ์ไว้หรือไม่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการเปลี่ยนผ่านระหว่างทางตรงและการเข้าโค้งด้วยความเร็วสูง ทีมต่างๆ เช่น Mercedes และ Ferrari ซึ่งทั้งสองทีมประสบปัญหาเรื่องความสัมพันธ์ระหว่างผลการทดสอบในอุโมงค์ลมในปี 2022 และ 2023 ต่างใช้เวลาฝึกซ้อมในวันศุกร์เป็นจำนวนมากในช่วงนั้น โดยทำการทดสอบด้วยเครื่องวัดการไหลของอากาศหลังจากการปรับแต่งรถแต่ละครั้ง

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับสี Flow-vis

สี Flow-vis ในฟอร์มูล่าวันคืออะไร?

ฟลอว์-วิส คือของเหลวเรืองแสงชนิดน้ำมันที่ใช้ฉีดพ่นบนพื้นผิว F1 ใช้โครงสร้างตัวถังรถเพื่อจำลองการไหลของอากาศเหนือตัวรถ เมื่อสีแห้งบนสนามแข่ง จะทิ้งร่องรอยที่แสดงทิศทางการไหลของอากาศที่แท้จริง ซึ่งวิศวกรจะนำไปเปรียบเทียบกับผลการทำนายจาก CFD และอุโมงค์ลม

ทำไมสี Flow-vis ถึงมีสีเหลืองหรือสีเขียว?

เลือกใช้สีเรืองแสงเพื่อให้ได้ความคมชัดสูงสุดเมื่อเทียบกับตัวถังคาร์บอนไฟเบอร์ทั่วไปภายใต้แสงธรรมชาติหรือแสงยูวี สีเหลืองเขียวเป็นสีที่ใช้กันมากที่สุดเพราะมองเห็นได้ชัดเจนในภาพถ่ายความละเอียดสูง

ทีมต่างๆ ใช้ flow-vis เมื่อใด?

โดยส่วนใหญ่จะใช้ในช่วงการทดสอบก่อนฤดูกาลและช่วงฝึกซ้อมอิสระในวันศุกร์สุดสัปดาห์ของการแข่งขัน วิธีนี้รวดเร็วที่สุดในการใช้งานระหว่างการวิ่งระยะสั้น และข้อมูลที่ได้มักเป็นปัจจัยสำคัญในการตรวจสอบความถูกต้องของพื้น ปีก หรือแผงข้างตัวรถแบบใหม่

สีที่มีคุณสมบัติวัดการไหล (flow-vis paint) สามารถนำไปใช้ในอุโมงค์ลมได้ด้วยหรือไม่?

ใช่แล้ว อุโมงค์ลมใช้เทคนิคการสร้างภาพที่คล้ายกันกับแบบจำลองขนาดเล็ก แม้ว่าสูตรสีจะแตกต่างกันเนื่องจากค่าเลขเรย์โนลด์ในอุโมงค์ต่ำกว่าสภาพในสนามแข่ง

เหตุใดการแสดงภาพการไหลเวียนของข้อมูลจึงมีความสำคัญมากขึ้นตั้งแต่ปี 2022?

เนื่องจากพื้นรถที่ออกแบบโดยคำนึงถึงแรงกดจากพื้นดินนั้นมีความไวต่อความสูงของตัวรถและมุมเอียงอย่างมาก และปัญหาความสอดคล้องกันระหว่างผลการทดสอบในอุโมงค์ลมก็ปรากฏให้เห็นเป็นครั้งแรกในรถยนต์รุ่นปี 2022 หลายรุ่น การแสดงผลการไหลของอากาศบนรถจริงจึงเป็นวิธีที่เร็วที่สุดในการระบุจุดที่ผลการทดสอบในอุโมงค์ลมและสภาพความเป็นจริงไม่ตรงกัน