自行車空氣動力學及原理

1、自行車空氣動力學及原理空氣動力學主要研究氣流如何在物體表面流動以及氣流與物體之間相互作用的力空氣阻力這里主要指因風或者空氣的阻擋而施加在物體移動的相反方向上的力，在我們接下來的研究里，這個物體指的是騎行者和他的自行車以下有兩種作用在騎行者上的空氣阻力 壓差阻力摩擦阻力壓差阻力主要作用在 騎行者身上的阻力是壓差阻力它是由于空氣粒子在迎風面被壓縮得更密集（被擠到一起）而在背風面被分散開所導致的一種阻力這是因為當分層流動的空氣與物體表面分離并開始旋轉而形成的-這被稱作”湍流”（也有人稱之為”擾流” ）這種氣壓差意味著空氣粒子在自行車和騎行者的迎風面上有一個比在背風面上更大的推力，所以這產(chǎn)生了一個向后

2、拉的阻力Flow 父叫nnion'High kin«Ne'AUached'記詔如筑!豈IF心別眸 gii¥iE>9 ALba< k w a rtf -pushing' to recPieswt i«&*e<y 料Kti Udchedr Dw (gjvhnfl j 'forvTard'pLrthinq1 fopce)如果車架的管型被塑造得更像一只風翼（譯者補充：或者說更流線型）,氣流會更貼近車架表面流動，因此在背風面產(chǎn)生的湍流尾跡會更加狹窄這導致低氣壓區(qū)大大減小從而使壓差阻 力也變小.這個低氣

3、壓區(qū)同樣出現(xiàn)在騎行者的手臂，腿，頭，以及背部之后你很難通過重新塑造這些部位的形狀來使氣流更貼近表面流動從而減小壓差阻力但是你可以做一些努力來減小騎行者造成的壓差阻力：佩戴一個氣動頭盔來減小騎行者頭部背面的低壓區(qū)讓身體保持盡可能低的姿勢（也就是盡可能水平）以使空氣直接從背部上方流過將線管，水壺以及剎車部件隱藏在車架的內(nèi)部或者背面，由此它們可以直接處在低壓區(qū) 對團隊騎行來說，車手可以通過緊跟前面車手騎行來利用他們身后的低壓區(qū)這就叫做跟風跟風可以節(jié)省車手約 30%的體力.摩擦阻力當空氣分層流過一個粗糙的表面時，最靠里一層的空氣粒子會與表面發(fā)生碰撞這會導致空氣粒子的流速瞬間下降（甚至在表面上完全停下來

4、?。┻@些里層的粒子然后會與稍外層的空氣粒子發(fā)生碰撞從而也降低了外層粒子的流速然而當你再往該表面的外層看，空氣粒子的流速并沒有被影響到空氣粒子的流速被影響到的區(qū)域被稱作”邊界層”對于騎行者來說，邊界層的厚度大概在幾毫米到幾厘米之間減小摩擦阻力最好的方法就是讓與空氣接觸的表面盡可能光滑穿上一件緊身的連體服能對騎行者的速度產(chǎn)生巨大影響迎風面積迎風面積是你從騎行者前面所看到的正面的整塊面積大小減小這面積意味著與風的碰撞會變得更少減小迎風面積的方法包括握下把或者使用aerobar（氣動彎把）腰部下彎直到一個接近伏倒的姿勢，然后肘部內(nèi)收可以減小阻力，因為這會讓 騎行者有一個更流線的形狀以及更小的迎 風面積

5、計算風阻以下這條公式被用作計算一個物體所遇到的風阻（譯者注：粗略的公式，不專業(yè)請輕噴）:% =外3FD表示風阻大小.CD表示風阻系數(shù)（形象點說就是表示一個物體有多流線型的一個數(shù)字）.更小的CD表示更小的風阻，例如：柱體的CD = 1.2方柱體的CD = 2.0（有棱有角并不好）橢圓形柱體的CD = 0.6 （圓滑的邊緣更好）風翼狀柱體的CD = 0.1A表示物體的迎風面積大?。▎挝皇瞧椒矫祝?P表示空氣密度（大概1.2kg每立方米）.V表示物體在空氣中的移動速度（單位是米每秒，即m/s）.這條公式說明，假如迎風面積翻倍,風阻同樣會翻倍，所以對于騎行者來說保持身體下傾以及手臂和肩膀內(nèi)攏相當重要那些高功率輸出而風阻又低的車手（肯定不是大胸）可以在TT中保持50到60km