Optimización de la Actitud del Esquí para el Rendimiento Aerodinámico en Vuelo del Salto de Esquí
Autores: Cao, Lianzhong; Guo, Youcai; Li, Xiong; Chen, Long; Wang, Xin; Zhao, Tianyu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Optimización de la Actitud del Esquí para el Rendimiento Aerodinámico en Vuelo del Salto de Esquí
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Biología
Palabras clave
Control
Ajuste
Actitudes en vuelo
Esquís
Relación de sustentación a resistencia
Optimización
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 14
Citaciones: Sin citaciones
El control y ajuste de las actitudes en vuelo son críticos para aumentar la distancia de salto en esquí. Como uno de los equipos más importantes, los esquís proporcionan fuerzas de sustentación y resistencia suficientes para los atletas, por lo que sus actitudes en vuelo deben ser optimizadas para mejorar el rendimiento en el vuelo. Aquí, se optimiza la relación de sustentación a resistencia de un esquí de salto con/sin una restricción de capacidad de sustentación. La actitud del esquí se define por tres ángulos de Euler y las características aerodinámicas resultantes se predicen mediante modelos de Kriging, que se establecen en base a datos de dinámica de fluidos computacional (CFD). Los modelos sustitutos se actualizan dinámicamente en el proceso de optimización para garantizar su precisión. Nuestros resultados indican que la optimización de la relación de sustentación a resistencia debe estar restringida por una cierta capacidad de sustentación para ser más práctica. El ángulo de ataque del esquí domina la relación óptima de sustentación a resistencia a diferentes niveles de sustentación, mientras que los ángulos de guiñada y alabeo son casi independientes de la restricción una vez que el coeficiente de sustentación requerido supera 0.6. Esto sugiere que los atletas deben centrarse en el ángulo de ataque al modificar la actitud del esquí en el vuelo, lo que puede reducir las dificultades en su toma de decisiones en vuelo.
Descripción
El control y ajuste de las actitudes en vuelo son críticos para aumentar la distancia de salto en esquí. Como uno de los equipos más importantes, los esquís proporcionan fuerzas de sustentación y resistencia suficientes para los atletas, por lo que sus actitudes en vuelo deben ser optimizadas para mejorar el rendimiento en el vuelo. Aquí, se optimiza la relación de sustentación a resistencia de un esquí de salto con/sin una restricción de capacidad de sustentación. La actitud del esquí se define por tres ángulos de Euler y las características aerodinámicas resultantes se predicen mediante modelos de Kriging, que se establecen en base a datos de dinámica de fluidos computacional (CFD). Los modelos sustitutos se actualizan dinámicamente en el proceso de optimización para garantizar su precisión. Nuestros resultados indican que la optimización de la relación de sustentación a resistencia debe estar restringida por una cierta capacidad de sustentación para ser más práctica. El ángulo de ataque del esquí domina la relación óptima de sustentación a resistencia a diferentes niveles de sustentación, mientras que los ángulos de guiñada y alabeo son casi independientes de la restricción una vez que el coeficiente de sustentación requerido supera 0.6. Esto sugiere que los atletas deben centrarse en el ángulo de ataque al modificar la actitud del esquí en el vuelo, lo que puede reducir las dificultades en su toma de decisiones en vuelo.