The use of drafting techniques is very common in
several sports involving moving objects at relatively
high speeds, such as cycling, motor racing
or speed skating [1–4]. The slipstream created
by the leading vehicle in a paceline reduces the
wind resistance of its followers. This can be used
to decrease the average energy expenditure of the
formation, such as in cycling, where the cyclists
ride in line or in a packed group known as a
peloton, but also to execute overtaking and bump
drafting manoeuvres, commonly seen in car racing.
As a moving vehicle approaches the vehicle
ahead, it enters a low pressure region (partial
vacuum), or slipstream, increasing its speed. This
additional velocity is often seized to carry out an
overtake. However, it is also sometimes used to
push the car ahead to higher speeds, acquiring a
cooperative advantage against the remaining competitors.
The technique is known as bump drafting.
Bump drafting became very popular in
NASCAR (the National Association for Stock CarAuto Racing in the USA), mainly at the Talladega
Superspeedway and Daytona International
Speedway race tracks, where racing cars can
easily reach top speeds and aerodynamic effects
become even more important. Indeed, if properly
used, this technique can be so efficient that cars
may gain a few seconds advantage per lap. This is
a significant competitive advantage in sports that
are often resolved by tenths of a second. Owing
to the shape and aerodynamic design of the cars,
bump drafting is not so common in open-wheel
racing cars, such as in Formula One. However, in
the penultimate weekend of the 2012 GP3 Series
season, a then 21 year-old racing driver, António
Félix da Costa, bump drafted the car in front of
him over the long straight of the Monza Circuit
in Italy, closing the gap between the two and the
race leader. The feat was so unexpected that it
caught the attention of several people outside the
sport. In the words of the live broadcaster, Will
Buxton, ‘look at him on the back of Aaro Vainio...
that’s bump drafting if ever I saw it. This is likeNASCAR! Unbelievable, unbelievable! Proper
bump drafting from António Félix da Costa!’
In this paper, the dynamics of a two-car
system executing a bump drafting manoeuvre is
computed in a pedagogical way, in the limit when
the car behind is assumed to be travelling in a
perfect vacuum region. This scenario corresponds
to the most optimistic case, and is useful to infer
the maximum velocity the two cars can reach
together. To fully derive more realistic effects of
drafting, extensive simulations of computational
fluid dynamics, together with wind tunnel tests,
would be required. This is, of course, not the
purpose of this paper, where a more educational
approach suitable for physics undergraduates, is
sought instead.
In section 2 the dynamics of a single car and
a system of two cars are discussed, generalizing
the result for a system of n identical moving cars.
In section 3 the results and their validity are presented.
Finally, the conclusions are summarized
in section 4.
การใช้เทคนิคที่พบโดยทั่วไปในการย้ายวัตถุที่เกี่ยวข้องกับหลายกีฬา
ด้วยความเร็วค่อนข้างสูง เช่น จักรยาน , แข่งรถ
หรือความเร็วสเก็ต [ 1 - 1 ] ที่สร้างขึ้นโดย slipstream
รถยนต์ชั้นนําใน paceline ลด
ความต้านทานลมของผู้ติดตามของ นี้สามารถใช้เพื่อลดการใช้พลังงานเฉลี่ย
ของการพัฒนา เช่น จักรยานที่นักปั่นจักรยาน
นั่งในแถวหรือในบริการกลุ่มที่เรียกว่า
เปโลต็อง แต่ยังรันแซงและชน
ร่างประลองยุทธ์ มักเห็นในรถแข่ง .
เป็นรถเคลื่อนที่เข้าใกล้รถ
ข้างหน้าก็จะเข้าสู่เขตแรงดันต่ำ ( สุญญากาศบางส่วน
) หรือ slipstream เพิ่มความเร็วของ นี้
ความเร็วเพิ่มเติมคือ มักจะยึดถือออก
แซง อย่างไรก็ตาม มันยังใช้ในบางครั้ง
ดันรถเดินหน้าความเร็วสูงได้รับประโยชน์ความร่วมมือกับคู่แข่งอีก
.
เทคนิคเรียกว่าชนร่าง ร่างกลายเป็นที่นิยมมากในชน
นาสคาร์ ( สมาคมหุ้น carauto แข่งในสหรัฐอเมริกาแห่งชาติ ) ส่วนใหญ่ที่ talladega Daytona International Speedway และ
superspeedway แทร็คการแข่งขันที่ รถแข่งสามารถ
ได้อย่างง่ายดายเข้าถึงความเร็วสูงสุด และผลของอากาศพลศาสตร์
ยิ่งสำคัญมากขึ้น จริงๆถ้าถูกต้อง
ใช้เทคนิคนี้สามารถที่มีประสิทธิภาพรถยนต์
อาจได้รับประโยชน์เพียงไม่กี่วินาทีต่อรอบ นี่คือ
สถิติความได้เปรียบในการแข่งขันในกีฬาที่
มักจะแก้ไขได้โดยหนึ่งในสิบของที่สอง เนื่องจาก
เพื่อรูปร่างและออกแบบตามหลักอากาศพลศาสตร์ของรถยนต์
ชนร่างไม่ทั่วไปดังนั้นในการเปิดล้อ
รถแข่ง , เช่น ในสูตรหนึ่ง อย่างไรก็ตาม ในสัปดาห์สุดท้ายของปี 2012
gp3 ชุดฤดูกาลแล้ว 21 ปีขับรถแข่ง , มดóนีโอ
F é lix ดา คอสตา , ชนร่างรถข้างหน้า
เขาตรงยาวของ Monza Circuit
ในอิตาลี ปิดช่องว่างระหว่างสองและ
ผู้นำ การแข่งขัน ฝีมือก็ไม่คาดคิดว่ามัน
ที่จับความสนใจของหลาย ๆ คนอยู่นอก
กีฬาในคำพูดของโฆษกสดจะ
บักซ์ตัน , ' ดูเขาในด้านหลังของ aaro ไวนิโอ . . . . . . .
มันชนร่าง ถ้าผมเห็นมัน นี้เป็น likenascar ! ไม่น่าเชื่อ ไม่น่าเชื่อ เหมาะสม
ชนร่างจากมดóนีโอ F é lix ดาคอสต้า ! '
ในกระดาษนี้ , พลศาสตร์ของรถสองระบบรันกระแทกร่างหลบหลีก
คือคำนวณในวิธีสอนในขีดจำกัดที่
รถคันหลังจะถือว่ามีการเดินทางใน
เขตสูญญากาศที่สมบูรณ์แบบ สถานการณ์นี้สอดคล้อง
กับกรณีในแง่ดีที่สุด และมีประโยชน์ สรุปว่า
สูงสุดความเร็วรถทั้งสองคันสามารถเข้าถึง
ด้วยกัน เต็มที่ให้ได้ผลที่สมจริงมากขึ้นของร่างจำลองของการคำนวณอย่างละเอียด
,
พลศาสตร์ของไหล พร้อมกับการทดสอบอุโมงค์ลม
จะต้อง นี้แน่นอนไม่ได้
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อการศึกษามากขึ้น ซึ่งเป็นแนวทางที่เหมาะสมสำหรับนักศึกษาฟิสิกส์
,
ขอแทน ส่วนครั้งที่ 2 การเปลี่ยนแปลงของรถเดี่ยวและ
ระบบสองคันจะกล่าวถึง Generalizing
ผลระบบของรถเคลื่อนที่เหมือนกัน
ในส่วนรึเปล่า 3 ผลลัพธ์ และความถูกต้อง ของพวกเขา นำเสนอ
ในที่สุด สรุป สรุปในส่วนครั้งที่ 4
การแปล กรุณารอสักครู่..
