公路车吧 关注:803,834贴子:28,391,198

【汉化】科学解释Zipp 454中的黑科技

只看楼主收藏回复

标题:Zipp 454中的黑科技

这对轮组设计的理念是这样的:锯齿突起部切开气流,减少气流汇合时的乱流并减小气流对轮组侧边的阻力使得轮组变的更加气动 (Colin Levitch / Immediate Media)
最近放出了它们的新产品,就是图上那个,一对带锯齿的轮组,而且Zipp他们还说面对侧风时这对轮组还能提供同等级轮组中最好的效果。
这应该是要代替老一代的NSW (Nest Speed Weaponry) 但真正吸引眼球的还是它那锯齿样的外形。自行车发明了一百年了都没见过这样神奇的东西。历经四年的研发,36种原型,在风洞中超过250个小时的测试,看来Zipp在这个项目中投入了大量精力。
↓来,我们来看看细节↓:


----------从大自然中获得灵感-----------
锯齿突起部切开气流,减少气流汇合时的乱流并减小气流回合时的压力对轮组造成侧边阻力
研究更加气动的轮组正变的越来越难,因为现代的器材已经相当完善,而牛顿也没有被气活来修改物理定律.
让我们回到2010年,Zipp第一次发布“火鸟”的时候,公司开始推行那个叫什么……‘aero balance(气动平衡)?要大改一下轮组的操控性,同时还要有低空气阻力。于是,一把拥有着流线设计的碳刀横空出世,对,这就是火鸟, 现在我们所看到的正是这个企业的缩影.
当Zipp的工程师们拿起蓝图设计下一个轮组时,他们的目光并不是放在风洞上,而是大自然.
拟生这个词,正如其名,模仿自然界的东西。
Zipp的产品经理说过:“大自然有时能解决一些很复杂的难题, 比如有一些生物能够进化出一些特别的结构,让它们能够在这个富有竞争力的环境中生存下去。”
有很多的领域都曾向大自然学习过,比如航天航空事业啊,F1赛车啊,甚至游泳,你看看那打破世界游泳记录的“鲨鱼皮”泳衣!

↑这些锯齿的突起部分还可以产生一些小的涡流,防止气流在轮圈中分散开增加阻力。↑
ZIPP454 NSW的这些特点正是从一种叫座头鲸的胸鳍上仿照过来的。座头鲸,世界上最大的哺乳动物之一,它能以每小时25英里/40公里的速度在水下游动,这和街上跑的公交车差不多了, 而且它转弯半径只有30英尺,还不是“四轮转向”哦。
它鳍边缘突起的锯齿样小块使得他在水中活动时更佳稳定而且效率更高。Zipp不是第一个发现这种结构的,喷气飞机上的涡轮中也存在这种结构。
Michael Hall,Zipp高级研发部门主任说:“如果你看过F1赛车,你可以仔细观察一下它的后扰流板,可以看到边缘也同样有着凸起。在赛车后面也常常能够看到装有类似于飞机后翼一样的扰流板来提高性能,” “但问题是这样做的效率并不高。虽然这样能有很大的下压力但不高效,所以他们在大自然中寻找一种更优化,更低风阻的设计。"
-------------还是气流的影响-------------
Frank Fish博士在2008年时发现了凸块效应(注1)。这些突起部分实际作用其实是把水流或气流分割成许多小的细流,这些气流就会更快的通过表面.
Fowler说:“所以简单的说,“波浪形”使得这些涡流可以紧贴着表面,使阻力最小化。”
所以轮组上这些突起的锯齿部分本质上是创造出一些能够顺着表面流动更久的小涡流来减小风阻。这也是为什么有些飞机的机翼前端拥有更小的角度,这就叫“翼尖涡流效应”.

我们来看看454 NSW在面对5度侧风时产生了多少乱流(上图是厦门碳(误,与之竞争的轮组),下图是454 NSW)
通过上面的了解,Zipp创造出了454这样奇葩形状的轮组,他们把这些锯齿叫做“水翼”所以这对轮组的高度并不是单个数字,而是在58到53之间浮动(锯齿头部58末端53).
Zipp的工程师Ruon Trow说道:“其实0度的正面风测试结果和普通404的结果并无差异。但当你增加横向风的角度时,你会发现越来越多的气流会受到轮组锯齿的影响。但我猜你一定不想这些气流对轮组的影响太大。因为当涡流生成时必然会产生阻力,所以乱流产生的阻力会随着风速的增加而变多.”
所以减小轮组的乱流是Zipp主要面对的挑战,当涡流产生时Zipp还要想办法让气流平稳的脱离轮圈。如果你在经常出现侧风的地方骑过车,我猜你一定有过前车轮突然被一阵风吹歪过的恐怖经历。Zipp就用了一个绝妙的方法来解决侧风。
Hall说:"你骑车时观察轮组的主要受风面,然后再看看气流分离的部分。如果你把很多瞬时照片组合在一起的话,你会得出一组数据,叫斯特拉赫指数。”
“这个指数是衡量涡流密度的基本指标, 这个数值当然越高越好。斯特拉赫指数是相当重要的,因为它关系到涡流脱离轮组的频率,密度越高,涡流越小,小的涡流,高的频率,脱离轮组的力度就会变的平稳,所以更高的脱离频率意味着你能得到一对操控更稳定的轮组."
Zipp说这对轮组在侧风下比普通60mm的轮组有百分之15的优化。
Hall还说:“你总不想要一对脱离频率低的轮组吧,因为当轮组上的气流脱离轮组时,脱离频率低的话就会产生较大的乱流,因为你脱离次数少了,涡流就会汇聚成一个大的涡流脱离下来,就会导致轮组变的非常不稳定。"
又是Hall说:“所以454要做的就是提高脱离频率,每一个轮组上的锯齿都会提高脱离频率,使得这对轮组的斯特拉赫指数能够保持在6.3左右。而普通轮组的脱离频率都比较低,所以气流每脱离一次轮组都会产生较大的影响,这使轮组变的不好操控。”
那么你在侧风中骑行这所带来的意义是什么呢? 当你急转弯时, 你会感到转向变得更好控制,更加柔和,因为轮组上的锯齿使脱离的频率变得更高,而不是一阵一阵的,所以一阵风吹来时,轮组就会比别的普通轮组晃动更少。
---------↓↓↓看图说话↓↓↓-------------

图片总说超过限制,不得不压缩(万能的画图软件翻译的红线是454,灰线是别的竞争品牌,蓝色是60mm的大刀)
通过对454的一些侧风数据的分析,打败那些60mm刀圈的竞争者应该是没啥问题的。
我们通过数据说话,Zipp说我们的454比60mm同样是前18后24辐条的轮组有着百分之15的侧风优化。Zipp同样还说在5到15度的侧风时,侧风对454轮组侧面的压力比普通60mm的轮组要低百分之5,所以Zipp相信它能应付日常骑行的各种状况.
通过Zipp提供的流体动力学模型来看,他们还对轮组周围的气流做了优化,比如轮组后侧,前叉前端和车架附近的气流,意味着轮组可以更好的和前叉车架融为一体.
注1:Bybreaking up the air flow into smaller streams acclerates over the foil用过把气流分成多股小气流来加速通过表面, this iscalled the "tubercles effect"这就叫“凸块效应(这名字我瞎起的)”。
原作者:Colin Levitch
原文来自:http://www.bikeradar.com/road/gear/article/zipp-sawtooth-how-does-it-work-48528/
(翻译可能存在偏差,请谅解)
公吧汉化组869197413翻译
感谢869197413,以及大佬射姬师的指正
转载请说明来源


IP属地:上海1楼2017-04-26 19:08回复
    二楼自己的


    IP属地:上海来自iPhone客户端2楼2017-04-26 19:08
    收起回复


      IP属地:上海来自iPhone客户端3楼2017-04-26 19:09
      回复
        好,买不起


        IP属地:韩国来自iPhone客户端4楼2017-04-26 19:10
        收起回复
          买不起绑定


          IP属地:江苏来自Android客户端5楼2017-04-26 19:12
          回复
            坐等精品国货


            IP属地:江苏来自iPhone客户端6楼2017-04-26 19:13
            收起回复
              dd


              IP属地:浙江来自Android客户端7楼2017-04-26 19:14
              回复
                好贴帮顶


                IP属地:浙江来自Android客户端8楼2017-04-26 19:14
                收起回复
                  好,贵


                  来自Android客户端9楼2017-04-26 19:16
                  回复
                    然而没有什么卵用,我又买不起


                    来自Android客户端10楼2017-04-26 19:16
                    回复
                      说得好,我选择bora ut


                      IP属地:北京来自Android客户端11楼2017-04-26 19:17
                      收起回复
                        说的好,然而钱包只够厦门碳


                        IP属地:江苏来自iPhone客户端12楼2017-04-26 19:21
                        收起回复
                          一群穷B!!买不起顶个毛贴?跟我一样~


                          IP属地:河南来自Android客户端14楼2017-04-26 19:24
                          收起回复
                            汉化组,你开始了


                            IP属地:浙江15楼2017-04-26 19:24
                            收起回复
                              这很棒棒哦


                              IP属地:江苏16楼2017-04-26 19:26
                              回复