|
| UPORABA RAčUNALNIŠKIH ORODIJ PRI RAZVOJU IN OPTIMIZACIJI OPREME, POLOŽAJA IN/ALI GIBANJA ŠPORTNIKA |
| V današjem času je konkurenca v športni industriji tako huda, da imajo skoraj vsi proizvajalci športne opreme in športniki težave ostali na vrhu lestvice. Eno področje pa je v večini športov zelo pomembno in to je tok zraka ali vode okoli športne opreme ali pa okoli tekmovalcev in gledalcev. Govorimo o aerodinamiki, hidrodinamiki in tudi o klimatizaciji. |
Najsodobnejša CAE (Computer Aided Engineering) računalniška orodja nudijo možnost izboljšav opreme in rezultatov, ki jih športniki s to opremo dosegajo. Predvsem CFD (Computational Fluid Dynamics), kar z besedami pomeni računalniško podprto 3D simulacijo toka fluida, se je izkazala za nepogrešljivo pri načrtovanju velikega deleža športne opreme. Ta računalniška metoda je krasno dopolnilo eksperimentalnim tehnikam (vetrovnik), njihova nadgradnja ali pa alternativa eksperimentu. CFD ima prednost, ker na podlagi ustreznih modelov lahko dosti bolj temeljito analiziramo tokovne razmere (tlaki, hitrosti, temperature) okoli opreme ali športnikov kot pa v primeru meritev, kjer se moramo ponavadi zadovoljiti z omejeno količino podatkov. |
tokovnice zraka okoli dveh kolesarjev
|
Največje ekipe in najboljši športniki so že izboljšali svoje rezultate s pomočjo CFD numerične analize. CFD analiza omogoča uporabniku izdelati virtualni numerični model in ga nato računalniško testirati še predenj ta kos opreme gre v proizvodnjo prototipa in nadalje v serijsko prizvodnjo.
Prednosti uporabe numeričnih orodij
- razumevanje fenomenov, ki se pojavljajo v vodi ali zračnem toku okoli opreme ali športnika;
- analiza (numerično in eksperimentalno) vplivov na tokovno polje;
- optimiranje športne opreme v virtualnem vetrovniku s pomočjo PC računalnika. Lahko se vprašate: "Kaj pa če ...?" in zelo hitro dobite ustrezen odgovor;
- lociranje težav in diagnosticiranje tokovnih problemov hitreje, ceneje in z dosti manj tveganja kot v primeru eksperimenta.
- Zmanjšanje časa od ideje do serijske proizvodnje produkta;
- Velika količina podatkov o tokovnem polju okoli opreme in športnika;
strujanje okoli roke plavalca pri potovanju skozi vodo
|
Tipični primeri uporabe CFD analize
- aerodinamika športne opreme in položaja športnika;
- hidrodinamika opreme uporabljene v vodi (surf, jahte, čolni, ...) in športnikov (plavalci);
- vpliv različnih površin na športne žoge in ostalo opremo, ki ima stik s podlago;
- deformiranje raznih plastičnih mas uporabljenih v športni obutvi in opremi;
- študija tokovnega polja okoli športnikov v specifičnih športnih panogah;
- vpliv spreminjanja hrapavosti podlage in vpliv ostalih efektov "mejne plasti" na športno opremo;
- študije toka zraka pri dihanju in toka krvi po ožilju;
- študije aerodinamične trajetorije za različne žoge;
- Prepustnost tekočin športnih oblačil, študija "dihanja" športnih oblačil in termo-izolacija;
- Študija zračnih tokov, klimatizacije in udobja športnih navijačev v različnih stadionskih kompleksih;
|
|
|
Kaj je to Computational Fluid Dynamics (CFD)?
Katedra za
energetsko
strojništvo - KES
|
