Пристроился в хвост • Докладчик: Булакаев Артур команда: Гости Ньютона
Структура доклада • Качественное описание эффектов • Оценка выигрыша в затратах на сопротивление для велосипедиста • Оценка выигрыша в затратах на сопротивление для марафонцев • Сравнение оценок с экспериментальными данными • Выводы
Качественное описание эффектов • Характерная скорость движения велосипедиста ~ 13 м/c • Число Рейнольдса для обтекающего воздуха ~ 105 , значит течение турбулентно • За велосипедистом возникает зона пониженного давления из-за повышенной скорости движения потоков воздуха (вихри + увлеченная по инерции масса воздуха)
Картинка обтекания велосипедиста
Езда в хвосте • Драфтинг – движение достаточно близко к впереди едущему велосипедисту для уменьшения сопротивления воздуха
Оценка эффективности для велосипедиста • Примем для оценки сверху: – Скорость увлекаемого потока падает по квадратичному закону
Оценка эффективности для велосипедиста • Сила лобового сопротивления для первого велосипедиста: • Время, через которое следующий велосипедист будет в точке, в которой находится сейчас текущий: • Сила, которая действует на велосипедиста в хвосте первого:
Определение аэродинамического коэффициента для велосипедиста
Определение аэродинамического коэффициента для велосипедиста
Выигрыш для велосипедистов • Отношение сил для ведущего велосипедиста и того, кто в хвосте • После подстановки численных значений: • Выигрыш в силе составляет ~ 50%
Оценки для бегунов • Средняя скорость спортсменов марафонцев ~ 6 м/c • Коэффициент аэродинамического сопротивления ~ 1. 2 (по оценкам Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Aut´onoma de M´exico)
Оценки для бегунов • Итоговая оценка составила: • Выигрыш в силе ~ 27%
Сравнение с реальными данными • Разрушители мифов (2007): велосипедист на расстоянии 10 футов (3 метра), выигрыш ~ 39% • Stephen Kulju, Michigan Technological University оценка для выигрыша драфтинга у велосипедистов ~ 40%
Выводы • Было предоставлено качественное объяснение эффектов задачи • Построена оценочная модель • Теоретические расчеты сравнивались с реальными данными • Бегунам-марафонцам имеет смысл использовать подобную тактику, что они и делают.
Спасибо за внимание!
Дополнительные слайды
Зависимость эффективной площади от скорости
Скачать презентацию Пристроился в хвост Докладчик Булакаев Артур команда
Пристроился в хвост.ppt