مشروع بحثي جديد: هكذا تتسابق معدات الرياضات المائية إلى خط النهاية!

مشروع بحثي جديد: هكذا تتسابق معدات الرياضات المائية إلى خط النهاية!

الباحثون في جامعة روستوك نقوم حاليًا بتحليل هندسة معدات الرياضات المائية للوصول بها إلى أقصى سرعة. ينصب تركيز أبحاثهم على مسألة الأشكال التي تنتج أقل موجات في الماء. يمكن أن يؤدي انخفاض تكوين الأمواج إلى تقليل فقدان الطاقة لدى الرياضيين وزيادة السرعة.

ويرأس المشروع البروفيسور فلوريان سبرينغر، رئيس كرسي بناء السفن، والبروفيسور ساشا كوسليك، الذي يشغل كرسي الهندسة البحرية. ويتم دعمهم من قبل معهد أبحاث وتطوير المعدات الرياضية في برلين (FES). تجري سلسلة التجارب في قناة روستوك الدائرية، حيث يقوم الباحثون بنقل النماذج على مسار دائري.

التفاصيل الفنية لسلسلة الاختبار

A rotating arm is used to test the models at high speeds. تم تكييف هذه النماذج بدقة مع المسار الدائري، مما يضمن إمكانية المقارنة مع اختبارات التدفق الكلاسيكية. في سلسلة الاختبارات، تم اختبار أحد عشر شكلاً مختلفًا بسبع سرعات مختلفة. يتم فحص المقاومة واستقرار النماذج في الماء ونمط الموجة بالتفصيل.

يمكن أن يكون لنتائج هذه السلسلة من التجارب آثار كبيرة على استخدام معدات الرياضات المائية في المسابقات الرسمية. يسعى البحث إلى تحقيق الهدف الشامل المتمثل في تطوير تصميمات مصممة على النحو الأمثل لتناسب الظروف المادية.

الهيدروديناميكية وتحدياتها

تعتبر الديناميكا المائية أمرًا بالغ الأهمية لفهم القوى واللحظات المؤثرة على الأجسام مثل قوارب الكاياك في الماء. هذا الانضباط معقد للغاية ولا يمكن فهمه بالكامل من الناحية النظرية. وبدلاً من ذلك، يجمع العلماء بين الأساليب النظرية والمعرفة العملية والتجارب النموذجية. تلعب التقنيات الحسابية مثل ديناميكيات الموائع الحسابية (CFD) دورًا مهمًا في تصميم السفن في الصناعة.

تعتبر مكونات المقاومة المختلفة التي تؤثر على بعضها البعض مهمة أيضًا. تتكون المقاومة الكلية (RT)، من بين أشياء أخرى، من مقاومة الموجة (RW)، ومقاومة الاحتكاك (RF)، ومقاومة الضغط اللزج (RVD). تعتبر هذه المكونات ضرورية للعثور على تصميم قوارب الكاياك السريع والخالي من المتاعب والذي يوفر الراحة والاستقرار.

على هذه الخلفية، يعد رقم فرود (FN) رقمًا رئيسيًا ذا صلة يصف تشابه النمط الموجي للأجسام المختلفة في السوائل. لفهم المقاومة الكلية وتقليلها بدقة، يستخدم العلماء تقديرات تقريبية وأساليب إحصائية مختلفة، بما في ذلك طرق سلسلة هولتروب ومينين وهولتروب وتايلور.

لا يمكن لنتائج هذا البحث الشامل أن تُحدث ثورة في أداء معدات الرياضات المائية فحسب، بل يمكنها أيضًا تقديم مساهمة كبيرة في تطوير الصناعة بأكملها. يمكن العثور على مزيد من المعلومات حول الأساليب والنتائج على الموقع جامعة روستوك يمكن مشاهدتها.