Профессор Берт Блокен, Эйндховенский технологический университет (TU / e) и К. У. Лювен признаны во всем мире за его тщательные научные исследования об элитном велоспорте. Его исследования помогают лучше понять, среди прочего, лучшее положение на спуске для велосипедиста, аэродинамические преимущества, предоставляемые следующим автомобилем или мотоциклами, которые являются условиями, влияющими на результат гонки. В новом проекте 2018 года профессор Берт Блокен провел крупнейшее численное моделирование в спортивной индустрии и велоспорте. Цель состояла в том, чтобы понять аэродинамические взаимодействия во всем пелотоне, открывая неожиданные результаты. 
Велосипедист выталкивает воздух перед собой (красный) и создает депрессию на спине. Это сопротивление воздуха вызывает сопротивление.
Результаты моделирования подтверждают, что лучшая позиция в ядре пелотона - закрыть его голову, ряды 12–14; но компьютерные модели неожиданно рассчитывают, что сопротивление, испытываемое спортсменами в этом положении, в 10-20 раз меньше, чем для изолированного велосипедиста; до сих пор научное сообщество считало, что сопротивление в пелотоне было только в 2 или 3 раза меньше.
Во время езды на велосипеде велосипедисты толкают воздух перед собой, создавая избыточное давление (красным цветом) и углубление в спине (синим цветом); это сопротивление воздуха, с которым спортсмен должен постоянно бороться, называется сопротивлением.
Из-за аэродинамических взаимодействий с окружающими велосипедистами атлет в центре пакета буквально увлекается воздушным движением, вызванным пелотоном. Использование ANSYS Fluent на Cray, крупнейшей компьютерной модели, когда-либо созданной с 3 миллиардами ячеек для точного прогнозирования схемы потока между каждым велосипедистом пелотона, позволяет профессору Берту Блокену создать полную карту сопротивления, испытываемого всеми велосипедистами. По сравнению с сопротивлением изолированного велосипедиста сопротивление воздуха в ядре пелотона снижается до 20 раз! (до 5% от изолированного велосипедиста): на велосипеде в ядре пелотона примерно в 4 раза легче, чем в одиночку.
Карта снижения сопротивления по сравнению с изолированным велосипедистом; Обведенное красным цветом - лучшая позиция с благоприятными аэродинамическими условиями, оставаясь близко к голове гонки.
«Мы тесно сотрудничаем с элитными спортсменами, которые хотят использовать передовые технологии. Эти результаты учат их тому, как важно оставаться хорошо защищенным в пелотоне как можно дольше: вы экономите много энергии и остаетесь свежими до финального ажиотажа », - объясняет профессор Берт Блокен (TU / e и KU Leuven). Он добавил: «Эти результаты были настолько удивительными, что мы также провели тестирование в аэродинамической трубе и успешно подтвердили численные результаты с самым большим экспериментом в аэродинамической трубе, который мы когда-либо проводили».
«Суперкомпьютеры справляются с самыми сложными задачами моделирования, аналитики и искусственного интеллекта», - говорит Доминик Ульмер, директор по операциям в EMEA в Cray. «Поскольку системы Cray обеспечивают исключительную масштабируемость и производительность, они необходимы для лучшего понимания сложных проблем».
«В то время, когда симуляция имеет решающее значение для ускорения и усиления инноваций в высокотехнологичных отраслях, проект peloton и удивительные результаты показывают, что эта технология симуляции действительно распространена и может иметь огромное значение в таком популярном виде спорта, как велоспорт», - заключает Тьерри. Маршал, директор по глобальной индустрии спорта и здравоохранения в ANSYS.
Экспериментальная проверка аэродинамической трубы подтверждает удивительные результаты, обнаруженные большой компьютерной моделью CFD. Желтый велосипедист идентифицирует одну из очень выгодных позиций с расчетным сопротивлением от 5 до 10%.
О профессоре Берт Блокен
Проф. Д-р л. Берт Блокен - инженер-строитель с докторской степенью по строительной физике. Он является профессором кафедры искусственной среды в Технологическом университете Эйндховена (TU / e) в Нидерландах и частично профессором кафедры гражданского строительства в KU Leuven в Бельгии. Его основные области знаний - городская физика, ветроэнергетика и спортивная аэродинамика. Он разработал первый массовый открытый онлайн-курс TU / e под названием «Спортивная и строительная аэродинамика» на платформе Coursera. Он опубликовал 148 статей в международных рецензируемых журналах. Он получил премию юниоров 2013 года от Международной ассоциации ветроэнергетики и шесть лучших наград от журнала Elsevier ISI Building & Environment (2009, 2011 и 2012) и на международных конференциях. Согласно Академическому рейтингу мировых университетов 2016 года (Shanghai Ranking) & Elsevier, он входит в число 150 самых цитируемых исследователей во всем мире как в области гражданского строительства, так и в области энергетической науки и техники. Он является редактором журнала Building & Environment и помощником редактора журнала Wind Engineering и промышленной аэродинамики. Он является членом редколлегии журналов Building Simulation и Sports Engineering. Он выступил в качестве рецензента для более чем 70 различных журналов ISI. В настоящее время он руководит командой из 4 старших исследователей, 25 аспирантов и 4 магистров.
В предыдущие годы ведущий научный сотрудник, профессор Берт Блокен и его коллеги также исследовали (см. Рисунок ниже):
● аэродинамическое преимущество для первого велосипедиста, за которым следует второй
● Аэродинамическое преимущество для велосипедиста на следующей машине
● Аэродинамическое преимущество для велосипедиста на следующем мотоцикле
● Какая позиция спуска на велосипедном холме аэродинамически лучше (сосредоточена на спуске Крисом Фрумом в 2016 году на Тур де Франс - спуск в Пейресурде)
Все эти исследования были выполнены с использованием одних и тех же методов (исследование ANSYS CFD и аэродинамическая труба); они были опубликованы в ведущих научных журналах (см. файлы на USB-накопителе). Статья, обсуждающая исследование Пелотона, скоро будет опубликована в ведущем научном журнале.
О ТУ Эйндховен
Эйндховенский технологический университет (TU / e) в Нидерландах является исследовательским университетом, специализирующимся на технических науках и технологиях. Наше образование, исследования и повышение знаний вносят вклад в науку для общества (решение основных социальных проблем и повышение благосостояния и благосостояния), науку для промышленности (развитие технологических инноваций в сотрудничестве с промышленностью) и науку для науки (прогресс в технических науках благодаря совершенству). в ключевых научных исследований и инноваций в образовании). Исследовательская группа Wind Engineering & Sports Aerodynamics, возглавляемая профессором Bert Blocken из Департамента искусственной среды, специализируется на численном моделировании с использованием вычислительной гидродинамики (CFD), испытаниях в аэродинамической трубе и полевых измерениях для фундаментальных и прикладных исследований в зданиях, городской аэродинамике и спортивная аэродинамика. Визит http://www.urbanphysics.net для дополнительной информации.
О компании ANSYS, Inc.
Если вы когда-либо видели запуск ракеты, полет на самолете, управление автомобилем, использование компьютера, прикосновение к мобильному устройству, пересечение моста или использование носимых технологий, скорее всего, вы использовали продукт, в котором программное обеспечение ANSYS играло решающая роль в его создании. ANSYS является мировым лидером в области инженерного моделирования. С помощью нашей стратегии Pervasive Engineering Simulation мы помогаем самым инновационным компаниям мира поставлять своим клиентам радикально лучшие продукты. Предлагая лучший и самый широкий портфель программного обеспечения для инженерного моделирования, мы помогаем им решать самые сложные задачи проектирования и создавать продукты, ограниченные только воображением. Основанная в 1970 году, ANSYS со штаб-квартирой к югу от Питсбурга, штат Пенсильвания, США, визит www.ansys.com для дополнительной информации.
О компании Cray, Inc.
Cray Inc. (Nasdaq: CRAY) объединяет вычисления и творческий подход, поэтому провидцы могут продолжать задавать вопросы, которые бросают вызов предельным возможностям. Опираясь на более чем 45-летний опыт, Cray разрабатывает самые передовые в мире суперкомпьютеры, расширяя границы производительности, эффективности и масштабируемости. Cray продолжает вводить новшества в области конвергенции данных и обнаружения, предлагая полный ассортимент суперкомпьютеров, высокопроизводительных систем хранения данных, аналитики данных и решений для искусственного интеллекта. Идти к www.cray.com для дополнительной информации.
