基于空气-雪两相流动力学仿真的滑雪板界面特性及其减阻性能研究

作     者：廖章文 张胜年 魏书涛 张成蛟 姜峰 LIAO Zhangwen;ZHANG Shengnian;WEI Shutao;ZHANG Chengjiao;JIANG Feng

作者机构：华侨大学制造工程研究院福建厦门361021 脆性材料产品智能制造技术国家地方联合工程研究中心福建厦门361021 上海体育学院上海200438 三六一度(中国)有限公司福建厦门361009 南通大学安全防护用特种纤维复合材料研发国家地方联合工程研究中心江苏南通226019 

基　　金：国家重点研发计划“科技冬奥”重点专项(2020YFF0303800)资助 

出 版 物：《摩擦学学报》 (Tribology)

年 卷 期：2022年第42卷第4期

页      码：719-727页

摘      要：在冬奥会的比赛中滑雪板是重要的比赛装备,滑雪板与雪的界面特性极大地影响了滑雪板的性能.滑雪板与雪的界面同时存在雪、空气与滑雪板三者的耦合作用且作用时间短,因此常规的试验研究难度很大.计算流体动力学(CFD)仿真是研究流体界面性能的重要手段,可以模拟真实滑雪条件下,滑雪板滑行时的界面状态,量化分析界面的作用力等物理量.本文中以单板滑雪板作为研究对象,单板滑雪板在滑动界面上涉及到空气与雪两相流体问题.因此,本研究中采用CFD仿真的方法对坡面障碍单板进行分析研究.结合滑雪板的运动位姿状态,将结构分为4个变量参数进行分析,结果显示侧刃弦长对界面作用力影响最大,并探究结构最优组合;攻角则分为5个不同参数进行分析,结果显示雪板抬起角度为5°左右时,可以起到降低滑动界面作用力的效果.滑雪板结构与攻角的优化,可为后续的滑雪板设计与运动员运动过程中滑雪板姿态起到指导作用.

主 题 词：减阻性能 两相流体 攻角 优化 

学科分类：08[工学] 080203[080203] 0802[工学-机械学] 

核心收录：

D　O　I：10.16078/j.tribology.2022007

馆 藏 号：203113901...