EN
Аэродинамик үндэс: Хурдны дугуйн хувьд спицүүдийн геометрийн хүчлэх нөлөө нарийн төвөгтэй агаарын урсгалд
Хүндсүүдийн шүүрдтүүд – хуурцаг хүрдний холбогдож буй цэгт турбулентшүүрдтүүд
Хөндлөн салхин велосипедийн дугуйн дээр таарах үед, холбогч утаснууд римттэй таарах цэгт агаарын гүйдэл шүүрдүүр нь үүсдүүр. Энэ нь бүрхүүлт дугуйн харьцангуй турбулентнүүр агаарын гүйдлийн хоёр хүчний ялгаа (винд туннель туршилтуудаар тодорхойлогдож) аэродинамик түрүүлэлтийг хүртэл 18% нь нэмж үүсгэндүүр. Хэрэв түүн дугуйн холбогч утаснууд римттэй таарах цэгт хурдан өнцгүүд бүүл, харин дугуйрүүн өнцгүүд бүүл, агаар илүү сайн түүн дагуу гүйдүүр. Үр дүн? Компьютерийн симуляцид үндэслэн, традицион квадрат хөндлөн огтлосон дугуйн харьцангуй турбулентнүүр кинетик энергия 40% багасдүүр, а также төрөлхийн шилжилтүүд илүү гладкий. Уралдааны үед хөндлөн салхин таарах нь спортын велосипедистүүдийн үл хувиршгүй нөхцөл, түүн дугуйн холбогч утаснууд римттэй таарах цэгт форматын зөв сонголт нь бүрхүүлт үр дүнг нь хангаж үүсгэндүүр. Оптимизацийн дизайн нь түрүүлэлтийн коэффициентыг 0.03-0.05 хооронд багасгадүүр, мөн түүн нь жижиг тоо мэт сонсогдож, гэтэдүүр уралдааны үед секунд бүр чухал бөлгөөн бөлгөөн хүртэл хүртэл циклистүүдийн үл хувиршгүй давуу талыг үүсгэндүүр.
Даралтны ялгаа асимметри, бүрхүүлт холбогч утаснуудын турбулентнүүр хөдөлгөөн
Хөдөлгүүр хурдасан үед түүний хүрднүүд нь даралт их бүснүүд ба даралт бага бүснүүдийн солилцоог үүсгэд, түүн дотор таслагч вортексын нүүршлүүдийн үйлдлийг үүсгэд, үүн дотор пульсирующий хүчдүүрт орчинд хүчдүүрт хориглолт үүсд. Хүрднүүдийн тоо 24-тэй ердийн хүрднүүдийн хувьд, 40 км/цаг хурдтай явж байхад түүнд урьдчилан тодорхойлогдсон хөдөлгүүр хурдасан үед 80–120 удаа секундт үүсд, үүн дотор 15–25 Ватт хүчдүүрт хүчдүүрт губитай хэрэглэд. Шинэ шүүрхүрднүүд нь агаарын урсгалын төвхөн барих чадварыг уртасгаж, хүрднүүдийн форм нь илүү гладкийн тулд таслагч вортексын нүүршлүүдийн асуудлыг 30 хувьд бүүр бууруулд. Гэтэл түүнд мөн хориглолт бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бүүр бү......
Хүртэлцүүрт, дугуй ба гибрид хөвчтүүрт профилууд: Ажиллах чадварын дугуйн хувьд хоёр талын сонголт
Хүртэлцүүрт хөвчтүүртүүд: Хөндлөн тогтворшлын давуу талууд vs. Хаткүүрлүүр болон үйлдвэрлэх хязгаарлалтууд
2022 онд Aerodynamics Journal-д опубликованын аэродинамика салбарын сорилт бүрдүүлэх туннелд хийсэн туршилтад шүүрт цагаан хөвчүүд нь урт тойргийн хөвчүүдтэй харьцуулж, дугуйн таталцалыг ойролцоогоор 8% хүртэл бууруулж, түүнийг харуулж. Энэ нь түүнд аэродинамик хөвчний хэлбэр бүхлэд бүхлэд хувиргаж, төвдөөс ойролцоогоор 15 градус хазайлт үүсгэх үед бүүр аюултай вортексүүдийн үүсэлд саад тавьдаг. Гэтэд харин түүнд хаягдахуйц нэг дутагдал бас бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бүхлэд бү......
UCI-д баталдсан амжилт шугаман дугуйн гибрид эллипс хэлбэртэй хүрдний загварууд
Гибрид хүрдний загвар нь хүрдний төв хэсгийн бат бүтцүүдийг хангайгаар төвхнөх эллипс хэлбэртэй суурин бүтцүүдтэй, амжилт шугаман дугуйн хүрдний ирмүүдтэй нийлүүлдэг. Энэ нийлүүлэлт нь аэродинамика, түүнд түүшлүүлэлт ба шаардлагатай дүрэм журамд нийцүүлэлтийн хооронд тэнцвэрт баланс үүсгэдэг. 2023 онд хийсэн сүүлийн баталдсаан судалгаануудын дагуу, UCI-д баталдсан загваруудын хувьд эдгээр загварууд нь урт хүрдний дугуйнуудтай харьцуулж үүрд бүх талаас ирж буй салхины өнцгүүдтэй хүрдний төвхнөх хүчний өөрчлөлт нь 12 хувиар багасдаг. Түүнчлэн, тэд нар UCI-н дугуйн хэмжээс холбогдох дүрэм журамд нийцүүлдэг, тодорхойлон 1.3.018 статтейн дагуу 2.5:1–ээс 1:1 хүртэлх өргөн–гүн харьцааг хангадаг. Энэ архитектуурт нийлүүлэлт нь ийнхүү үр дүнтэй бүтдэг, учир нь түүн дотор олон тооны амжилт шугаман хүчин зүйлс нь нэг зүйлсийн чанарыг нь алдуулалгүйгээр нийлүүлдэг.
- урт хүрдний хүрднүүдтэй харьцуулж 5–7% бага вращацион инерци
- бүтнээр урт хүрдний загваруудын шулуун шугаман төвхнөх хүчний багасгалын 94%
- Хөндлөн холбоосын хазайлтад хамаарах UCI-ийн аюулгүй бүтэц стандартын бүрэн хангаж буй
| Хөндлөн холбоосын төрөл | Агаарын сөрөг нөлөөллийн бууралт | Явган хөдөлгөөний тогтвортой байдал | Хаткүүршилтийн хадгалалт | UCI-ийн стандартын хангаж буй |
|---|---|---|---|---|
| Тойрог | Эхлэлийн шат | Дунд шатны | Их | Тийм |
| Хавтгай | 8% | Их | Бага | Нөхцөлт* |
| Дундаж эллипс | 6.5% | Их | Дунд-Өндөр | Тийм |
| **Тодорхой хавтгай өнцгийн сертификат шаардагдах |
Дэвшилтэт хөндлөн холбоосын бүтэц: Y-хөндлөн холбоос, олон хөндлөн холбоосын систем, бүтцийн үр дүнд
Хөндлөн орчны нягтсүүлэлт ба эргэлтийн инерцтэй холбоотой хүрдний хавтгай тоо ба салаалуур өнцгийн сонголт
Y-хэлбэртүү хүрднүүд ба олон хүрднүүдтэй тасархай хүрдний бүтцүүдийн загварлах нь эргэлтийн инерцтэй холбоотой жингийн ихэнх хэсгийг хүрдний төв рүү ойрхон байрлуулдаг тул түүнээс улмаар хурдатгалын чанар сайжирдаг, гэтэдүүр талд төвд нь хатуу байх чадвар хадгалагдаж үлддэг. Гэтэдүүр, ийнхүү загварласан хүрднүүдийн хавтгай тоо бага бөлшүүр, салаалуур өнцгүүд тохиромжгүй бөлшүүр, даралтын өнцөг өндөр бөлшүүр хүрднүүдийн салаалуур хавтгайнуудаас хүчтэр вортексүүд үүсдэг. Сүүлийн салхин цагаар шалгаж үзсэн дүнгүүд нь салаалуур өнцгүүд 25°–35° хооронд бөлшүүр агаарын урсгал хүрдний хавтгай дагуу гладко урсгаж, хүрдний ирмүүднүүд дээр түүнээс үлдсэн урсгал хүрдний арын хавтгай дагуу урсгаж, хүрдний арын төвд хүртэл урсгал хадгалагдаж, хүрдний төвд хүртэл урсгал хадгалагдаж, хүрдний төвд хүртэл урсгал хадгалагдаж, хүрдний төвд хүртэл урсгал хадгалагдаж, хүрдний төвд хүртэл урсгал хадгалагдаж, хүрдний төвд хүртэл урсгал хадгалагдаж, хүрдний төвд хүртэл урсгал хадгалагдаж, хүрдний төвд хүртэл урсгал хадгалагдаж, хүрдний төвд хүртэл урсгал хадгалагдаж, хүрдний төвд хүртэл урсгал хадгалагдаж, хүрдний төвд хүртэл урсгал хадгалагдаж, хүрдний төвд хүртэл урсгал хадгалагдаж, хүрдний төвд хүртэл урсгал хадгалагдаж, хүрдний төвд хүртэл урсгал хадгалагдаж, хүрдний төвд хүртэл урсгал хадгалагдаж, хүрдний төвд хүртэл урсгал хадгалагдаж, хүрдний төвд хүртэл урсгал хадгалагдаж, хүрдний төвд хүртэл урсгал хадгалагдаж, хүрдний төвд хүртэл урсгал хадгалагдаж, хүрдний төвд хүртэл урсгал хадгалагдаж, хүрдний төвд хүртэл урс......
| Хүрдний бүтэц | Эргэлтийн инерцтэй холбоотой бууралт | 15°-ийн зөрүүнд даралтын коэффициент (Cd) |
|---|---|---|
| Уламжлалт 24-хүрднүү | Эхлэлийн шат | 0.255 |
| Y-хүрд (8 салаа) | 18% | 0.218 |
| Гурван хөрөөнтэй | 27% | 0.241 |
Эшлэл: Салхины инженерийн судалгаа ба хүнд үйлдвэрлэлийн аэродинамика, 2023 он
Y-хэлбэртэй цөмүүд хамгийн их хүчдүүлэлтийн бууралт (дунджаар 12%) үзүүлдэг, харин олон цөмүүдтэй системүүд илүү дээд түүнд нөлөөлөх төвдүүлэлтийн төвдүүлэлтийг санал болгодоо. Сонгож авсан хамгийн үр дүнтэй бүрдүүлэлт нь цөмүүдийн тоог хамгийн бага байлгаж, геометрийн хувьд нарийн тодорхой салаалтын цэдүүдтэй нь холбогдож, CFD-аар баталгаажуулж, аэродинамик үр дүнтэй бүрдүүлэлтийг хамгийн их хэмжээнд хүртгүүлдэг. ба бодит нөхцөлдхүн туршилтад зориулж хүчирхүүлэлт.
Цөмүүдийн аэродинамикийн баталгаажуулалт: үр дүнтэй дугуйн хувьд салхины хоолой ба CFD-т туршилт
Хөвчний аэродинамикийн нарийн үр дүнд хүрэх нь бодит дэлхийн салхины туннелд хийгдсэн туршилт ба CFD загварлал гэж нэрлэгдэх нарийн компьютерийн симуляциудыг хослуулж бүтээхийг шаарддаг. Салхины туннелд хийгдсэн туршилт нь бодит амьдралд цуваа салхин, хажуугаас ирж буй салхин үүрд хамгийн их хүнд бүтээдүүр хүртэлх бүх төрлийн салхины нөлөөллийн хэмжээг үнэнхүү хэмжин гаргаж өгдөг, мөн хөвч, хүрээ ба агаарын хоорондын нарийн харилцан үйлдлүүдийг бүтэн харуулдог. Компьютерийн загварлал нь даралтын ялгаа ба жижиг масштабт агаарын эргэлдүүр хөдөлгөөнийг судалж, түүн дотор хөвчний хүрээтэй холбогдох цэгт турбулентность хамгийн хүнд бүтээдүүр бүтэх газрыг олж, хөвчний хэлбэр өөрчлөгдөх үед дугуйн араа урсаадүүр («wake») хэрхэн өөрчлөгдөхийг тодорхойлдог. Хамгийн үүрд бүтээдүүр хүртэлх велосипедийн бүтээдүүр үйлдвэрлэгчид бүтээдүүр хөгжүүлэх үе шатанд хоёр аргыг ч ашигладог. Түүн дотор дизайныг илүү хурдан зөрчих бөөртүүр хийж, мөн бодит нөхцөлд урт хугацааны ажиллахад хангалттай хүчтнүүр хадгалдог. Сүүлийн судалгаанууд (Механик инженерийн журнал, 2023 он) хүртэлх хамгийн сайн компаниуд компьютерийн загварлалаас гаргаж авсан үр дүн нь салхины туннелд хийгдсэн туршилтнүүрт хүртэлх үр дүнтэй 3 хувь орчим таармуйн төлөөлдөг. Энэ таармуйн төлөөлдөг нь лабораторид харж авсан аль нэг дараагийн давуу тал нь велосипедистүүд замд гарах үед илүү бага салхины хүнд бүтээдүүр үүсгэхийг илтгүүр.
НӨАТ-ын хэсэг
- Эргэлдэж буй хүрдний цагаануудын дунд вортекс шеддинг гэж юу вэ? Вортекс шеддинг нь хүрдний цагаануудын хөдөлгөөнөөс үүсдэг өндөр ба дооны даралт талбайнуудын солилцоо бөлүүр бөхийн улмаас үүсдэг пульсацийн сүрхийл, аэродинамик үзүүлэлтүүдийн хувьд дугуйн ажиллах чадварыг нөлөөлдөг.
- Хүрдний цагаануудын хавтгай хэлбэр нь велосипедианы ажиллах чадварыг яаж сайжруулдөг? Хавтгай хүрдний цагаанууд нь агаарын урсгалыг хадгалахад туслах гладкий хэлбэртүүд үүсгэдөг, түүн дагаад сүрхийл бөхийг бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн бүүрэн б......
- Гибрид эллипс-хавтгай хүрдний цагаануудын дизайн-ийн давуу талууд юу вэ? Гибрид дизайн нь сүрхийл бөхийн хувьд хориглолтын хязгаар, аэродинамик үзүүлэлтүүдийн үр дүнтүүд, а такжэ УЦИ-йн аюулгүй байдлын стандартуудад нийцүүдийн хооронд тэнцвэрт бүтэц үүсгэдөг, эллипс ба төврүүлсэн хавтгай хэсгүүдийн интеграци хийдөг.
- Хүрдний аэродинамикаас шүүлэмүүрт хийгдэх сорилтууд яачин чухал вэ? Шүүлэмүүрт хийгдэх сорилтууд нь янз бүрийн салхины нөхцөлд үзүүлэлтүүдийн дугуйн орчинд тулгарах сүрхийл бөхийн тухай бодит өгөгдлүүд өгдөг, хүрдний дизайн-ийн үнэн зөв үнэлгээ болон сайжруулалтыг хангаж өгдөг.
- Цагаануудын тоо цөөн үзүүлэлтүүдийн дугуйн давуу талууд вэ? Холбогч хавтгайн тоо цөөн бөөрнүүр төвдүүрлэх инерциал хүчний хэмжээг багасгаж, хурдатгалыг сайжруулж, гэтэд нь хөдөлгүүр агаарын урсгалыг төвдүүрлэх, хүчтэй вортексүүдийн үүсэлд саад тавихын тулд нарийн холбогч хавтгайн өнцгүүд шаардлагатай.
Гарчиг
- Аэродинамик үндэс: Хурдны дугуйн хувьд спицүүдийн геометрийн хүчлэх нөлөө нарийн төвөгтэй агаарын урсгалд
- Хүртэлцүүрт, дугуй ба гибрид хөвчтүүрт профилууд: Ажиллах чадварын дугуйн хувьд хоёр талын сонголт
- Дэвшилтэт хөндлөн холбоосын бүтэц: Y-хөндлөн холбоос, олон хөндлөн холбоосын систем, бүтцийн үр дүнд
- Цөмүүдийн аэродинамикийн баталгаажуулалт: үр дүнтэй дугуйн хувьд салхины хоолой ба CFD-т туршилт