Pat Symonds poodhaluje tajemství počítačové dynamiky tekutin (CFD). O co se jedná, jak týmy počítačové simulace využívají a jaké mají omezení?
CFD - co to znamená a co vlastně dělá?Je to zkratka pro počítačovou dynamiku tekutin (Computational Fluid Dynamics). Všechny systémy se v přírodě řídí určitými zákony fyziky: pokud mohou být matematicky vyjádřeny či modelovány, pak mohou být řešeny řídící rovnice a dokážeme předpovídat chování. Ve Formuli 1 CFD řeší rovnice pro to, aby určil průtokový režim vzduchu proudícího kolem vozu.
Takže se opravdu jedná pouze o matematiku?Ano. Abyste mohli být přesní, musíte precizně určit průtok. To se děje pomocí vytvoření virtuální sítě kolem vozu a řešení rovnic pro každý bod v síti. Pro studium vozu plné velikosti se kolem virtuálního modelu v síti nachází přibližně 300 milionů bodů a každý musí být počítán opakovaně, dokud se nepřiblíží řešení.
Jinými slovy, kalkulace probíhají znovu a znovu, přičemž výsledky každého výpočtu vymezují počátek pro příští výpočet, dokud se výsledek nezmění. Když k tomu dojde, říká se, že řešení konvergovalo. To si může vyžádat 1000 - 1200 opakování (iterací).
Je k tomu zapotřebí superpočítače?Určitě. Výkon superpočítačů se měří v teraflopech - to znamená, jak rychle může počítač provádět matematické operace. Počítač o výkonu jednoho teraflopu zvládne 1 000 000 000 000 (bilion) výpočtů za sekundu.
Vizualizace výpočtů CFD (zdroj: BMW Sauber F1)
Týmy F1 mají stroje, které začínají na 20 teraflopech. Marussia má jeden z nejlepších, jenž se řadí mezi 300 nejvýkonnějších počítačů na světě.
Jak dlouho se již CFD používá?Týmy začaly využívat CFD v devadesátých letech, ale tehdy byla zcela odlišná doba. Kód, který využívaly, byl mnohem jednodušší, protože počítače neměly ten výkon. Používaly se pro optimalizaci zadních křídel a další relativně jednoduché úlohy.
Jak je CFD využíváno v F1 nyní?Většinou se využívá pro vylepšování aerodynamiky, ale může být aplikováno na jakoukoliv formu proudění tekutiny. Týmy techniky CFD využívají pro studium proudění vody skrz chladiče a průtoku oleje převodovkou, aby zajistily, že všechny oblasti budou správně mazány.
Hlavním účelem CFD je v F1 vylepšení proudění kolem různých částí vozu (zdroj: Renault F1)
CFD využívají i pro zkoumání efektu pohybu paliva v nádrži. Výrobci motorů také využívají CFD pro studium způsobu, jakým motor saje a jak je směs paliva rozmísťována ve válci, aby mohli optimalizovat efektivitu spalování.
V jaké fázi se CFD používá?Týmy pracují různě. Většina používá aerodynamické tunely pro konečné posouzení aerodynamického vývoj, ale CFD jim pomáhá k většímu pochopení. Při testování v tunelu vám může nějaký díl poskytnout vyšší přítlak, ale není zřejmé proč. CFD vizuálně znázorňuje, co se děje. Nejlepším přístupem je kombinace CFD a experimentů.
Jaké jsou výhody a omezení při využívání CFD?CFD je levnější než testování v aerodynamickém tunelu. Omezením jsou přesnost (byť se zlepšuje) a čas, který je potřebný pro výpočty. Řešení jedné konfigurace zabere na velmi silném počítači kolem 18 hodin. Pro zmapování každého nastavení světlé výšky je třeba dalších 18 hodin, zatímco v aerodynamickém tunelu všechny světlé výšky a vztahy plně naskenujete během 15 min.
Přestože týmy využívají pro CFD simulace superpočítače, které zvládají několik bilionů výpočtů za sekundu, řešení jedné konfigurace jim zabere kolem 18 hodin (foto: Mercedes GP)
Více o CFD se můžete dozvědět v našem předchozím technickém seriálu:1. díl: Co je to CFD?2. díl: CFD a jeho praktické využití v F13. díl: CFD - Přesnost, časová náročnost a věci, které nelze modelovat v aero-tunelu
McLaren absolvoval dvoudenní testování pneumatik pro mokré podmínky, které byly vyvinuty pro specifikace roku 2026, na okruhu Paula Ricarda.
Ferrari odpočítává dny do představení svého nového monopostu SF-25. Slavnostní odhalení proběhne 19. února po londýnské show F1, která představí vizuální stránku vozů a hlavní aktéry sezóny 2025. Název modelu 677 tak dnes tým z Maranella oficiálně potvrdil. Informoval web AutoRacer.it.
Lewis Hamilton během svého druhého dne testování Ferrari ve středu havaroval, když narazil do bariér. Incident naštěstí nezpůsobil žádné zranění, ale pravděpodobně to narušilo jeho přípravy na nadcházející debut.
Lewis Hamilton se chystá na novou kapitolu v kariéře u Ferrari, což vzbuzuje otázky o jeho schopnostech a šancích na vrchol. Jak se dokáže přizpůsobit novému týmu, který stále usiluje o návrat k dominantní formě? A co od něj mohou očekávat fanoušci Scuderie?
Ferrari si na Katalánském okruhu naplánovalo tři dny testování. Zatímco včera a dnes testují hlavní závodní jezdci, zítra se za volant vozu posadí rezervní piloti Antonio Giovinazzi a Dino Beganovic, jak uvádí web Autoracer.it.
Lewis Hamilton zažil včera svůj první neúspěch za volantem Ferrari během soukromého testu v Barceloně. Sedminásobný mistr světa naštěstí vyvázl z havárie bez zranění, ale vůz utrpěl poškození předního křídla a zavěšení po kontaktu se svodidly.
Lewis Hamilton zažil dramatický moment při testování s Ferrari na okruhu v Barceloně, kde během druhého dne tréninkových jízd havaroval. Britský pilot se snaží co nejrychleji adaptovat na nové prostředí svého nového týmu ve Formuli 1, incident však naznačuje, že přechod nebude úplně bez komplikací.
Johnny Herbert, bývalý jezdec F1, už nebude v roce 2025 působit jako sportovní komisař během závodů. FIA rozhodla, že jeho role v médiích je v konfliktu s touto funkcí. Herbert se dostal do centra pozornosti po kontroverzních penalizacích na GP Mexika, které kritizovali Max a Jos Verstappenovi.
Osmnáctiletý Andrea Kimi Antonelli, budoucí hvězda Formule 1, už může oficiálně na silnice. Mladý Ital, který v sezóně 2025 nahradí Lewise Hamiltona u Mercedesu, úspěšně složil zkoušky na řidičský průkaz. Svůj debut v F1 si odbude už při Velké ceně Austrálie.
Sedminásobný mistr světa Lewis Hamilton se v lednu podruhé setkal s monopostem Ferrari F1, když si vyzkoušel jízdu s modelem roku 2023 na okruhu Circuit de Barcelona-Catalunya.
Lewis Hamilton, jak jistě všichni fanoušci F1NEWS.cz již vědí, přechází do Ferrari pro sezónu 2025 Formule 1, což vyvolává velkou pozornost veřejnosti. Jde o novou etapu jeho kariéry, kterou odstartuje Velká cena Austrálie od 14. do 16. března 2025.
Sezóna F1 2025 odstartuje netradičně, když všech 10 týmů představí svá nová zbarvení vozů společně během jedinečného večera v londýnské O2 Areně. Tato historická událost slibuje přilákat pozornost fanoušků z celého světa. Víme, kdy se tato událost odehraje.
