在 Velogic Studio 中可以(和不能)用空气动力学做什么

了解 Velogic Studio 空气动力学模块在正面面积测量和空气动力学分析方面的功能与局限性。

警告: “所有模型都有不足,但有些仍然有用”。请在未通过其他方式验证(例如风洞或现实测量)前,不要仅依赖 Aero 模块提供的分析结果。

本页概述了 Velogic Studio 的 Aero 模块的局限性。阅读 空气动力学基础 页面,如果你还不熟悉空气动力学。

Cd、A 和 CdA——Velogic Studio 实际上在测量什么?

通常无法直接测量 Cd(阻力系数)。我们最接近的做法是在风洞中测量 Cd × A。回到 我们的空气阻力力方程:

在风洞测试中强调测量 CdA(阻力系数乘以迎风面积)的阻力力方程

在风洞中可以测量空气密度,然后改变风速并测量阻力。将这些数值代入该方程可以得到 Cd × A,称为 CdA。风洞测试的目标通常是尽量减小 CdA,希望这能在现实世界中带来更好的性能。

相比之下,Velogic Studio 使用飞行时间“深度感应”相机来测量 A(迎风面积)。Velogic 还会使用侧向相机的信息来估计 Cd。Velogic Studio 假定对 Cd 贡献最大的因素是躯干角度;例如不同服装导致的变化不会被检测到。

在 Velogic Studio 中合理使用 Aero 的场景

你可以使用 Velogic Studio 的正面分析模块来:

  • 为车手建立基线迎风面积数值

  • 对车手的姿势做小幅调整,并查看对迎风面积的影响

  • 使用基本计算来说明姿势变化的影响:

    • 在配适会开始时,你可以指定一个基线赛程结果(距离和时间)

    • 对于初始基线姿势,你可以提供一个 Cd 数值,来自你自己的经验、查表估算,或在测试赛道或风洞中测得

    • 然后 Velogic Studio 将为每个不同姿势(具有不同测得的迎风面积)计算:

      • 在不同姿势下实现相同赛程结果所需功率的变化。

      • 或者,如果在每种不同姿势下保持相同功率,可实现的赛程结果的变化。

  • 在较长的测试期间以固定间隔测量车手的迎风面积(例如在 1 小时内每 5 分钟一次),以确定车手随时间保持期望姿势的能力。

  • 测量车手在较长时间跨度内(例如一个赛季)迎风面积的变化。

在 Velogic Studio 中 Aero 的局限性和不当用途

  • Velogic Studio 使用的相机实际上无法看到与空气接触的车手表面的所有部分。例如,如果车手低头,Velogic Studio 可能无法看到车手背部的顶端,尽管该区域应当是迎风面积的一部分。这意味着虽然它可以检测迎风面积的变化,但作为绝对测量并不准确。

  • 正面相机显然看不到车手头后方;然而我们知道流线型头盔会对 CdA 产生影响。这是 CdA 可以被 Cd 或 A 影响的一个良好例子;Velogic Studio 只能测量 A。

  • 飞行时间相机无法“看到”非常深的黑色,尤其当黑色与相机呈一定角度时。出于这个原因,Aero 无法检测到黑色头盔。 在这种情况下我们建议使用浅色的布质头盔罩。

  • 同样地,如果车手穿着非常深色的衣物,飞行时间相机可能也难以看到车手的某些部位。

  • 赛程结果计算基于大量假设,因此应仅用于说明性目的。它不考虑赛道地形、速度变化、空气密度变化、横风、滚动阻力变化和其他因素。

  • 有可能某个导致 A 增大的姿势变化实际上会导致 CdA 降低,例如如果新姿势的 Cd 明显更好。因此,我们仅建议使用 Velogic Studio 来研究相对较小的 A 变化,这类变化较不可能影响 Cd。

Velogic Studio 在空气动力学评估工具的体系中处于何种位置?

我们将 Velogic Studio 视为一种相对低成本的开始空气动力学分析的方法。可以在工作室中快速尝试不同姿势,并将有前景的姿势选出,进一步在风洞或赛道上进行分析。

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