空气阻力又称气动阻力,在高速运动中对运动员的动作有很大的影响。以滑雪运动而言,在滑雪场滑雪过程中,场地的风环境对滑雪者的身体产生推力或拖力,滑行速度和抗阻功受风的影响很大,如何减小风阻功是运动科学的研究重点。本研究对滑雪者实体模型进行了风洞实验。首先对某滑雪者身体进行非接触式三维测量,并扫描打印若干滑雪者模型;然后在黑龙江省亚布力滑雪训练基地针对该滑雪者典型的运动姿势进行风洞实验,研究滑雪过程中空气阻力系数与风速的关系。结果表明:滑雪过程中阻力系数不随风速而变化。滑雪运动员的身高、滑雪姿势、迎风面迎风面积等参数对阻力系数有一定的影响,滑雪运动员身高越高,阻力系数越大。本文总结出的规律可供运动员在训练中采取合理的战术、优化滑雪姿势,从而提高比赛成绩。
c) 计算每个速度下通过四分之一弦点的俯仰力矩与攻角的关系,并将结果显示在表格中。5. a)。以 20、35 和 50 米/秒的空速运行风洞,并在攻角为 0°、4°、8°、12° 和 16° 时获取垂直安装的压力翼尾流中的尾流压力测量值。每次设置数据之前,务必检查机翼和皮托管的零速度压力测量值。您需要测量并校正零速度时压力传感器中的任何偏移。注意:在较小的攻角值(即最多约 8 度)下,可用的耙子可以充分覆盖整个尾流场。但是,在较高的攻角下,耙子可能无法完全覆盖尾流。为了正确测量这些极端值的尾流场,您需要将耙子移到机翼上方和下方。有关最高攻角尾流场测量设置的帮助,请咨询助教、教授或技术员)b) 绘制标准化尾流测量压力分布 q / q ∞ 与三种不同速度下每个攻角的尾流距离的关系。c) 通过对每个攻角和三个速度的尾流压力分布进行积分,用动量法计算翼型的阻力系数。绘制实验中使用的每个流速的阻力系数与攻角的关系,并将此结果与上面第 3 部分计算出的阻力进行比较。确保对两个不同阻力估计值中的任何差异或差异进行评论。6.确定雷诺数对升力、阻力和 1/4 弦俯仰力矩系数的影响。(绘制压力翼测量的升力和俯仰力矩系数,以及尾流测量的阻力系数与所有可用攻角的雷诺数的关系。)
使用两个摄像机记录流动可视化的粒子,从而连续照亮整个测量体积。摄像机的照明时间被设置为最大可能值(约 1/帧速率),从而产生一系列图像,其中移动粒子创建复合段的连续路径。利用两个摄像机的粒子轨迹,重建三维粒子轨迹。为了改善弱对比度,从当前图像中减去参考图像,然后对图像进行滤波以抑制噪声,并用阈值算子进行分割。路径段是根据路径连续的事实来识别的,也就是说,每个后续段都必须准确地在前一个图像中同一段结束的位置找到。提取已识别线段的端点,并针对镜头和 CCD 芯片造成的失真校正线段的边缘像素坐标。一旦找不到所讨论路径的新段,就用三次样条函数来近似路径的中心线。根据应用于端点的极线条件确定两个摄像机的相应路径。找到两条对应路径后,在三维空间中逐点重建粒子轨迹。采用三维三次样条函数描述粒子轨迹。可以根据段长度和曝光时间计算出粒子速度。为了获得有关粒子轨迹形状的信息,需要额外的