Physics of Fluids: Ученые ищут самый лучший воланчик для бадминтона

Бадминтон уходит корнями более чем на тысячелетие назад, но современная версия игры на ракетках зародилась в конце XIX века в Англии. Сегодня это второй по популярности вид спорта в мире после футбола, в который любят играть около 220 миллионов человек.

В течение последних трех десятилетий бадминтон является олимпийским видом спорта, а скорость «птичек» при ударах „смэш“ достигает 300 миль в час, что, безусловно, делает его захватывающим видом спорта для зрителей.

Челноки, также известные как «птички», традиционно изготавливаются из утиных перьев, но нейлоновые воланы получили более широкое распространение благодаря своей высокой прочности. Однако их поведение в полете значительно отличается от поведения традиционных перьевых птиц.

В журнале Physics of Fluids издательства AIP трио ученых из Индии исследовало аэродинамические характеристики нейлоновых челноков при различных скоростях полета. С помощью вычислительного анализа, основанного на двустороннем взаимодействии жидкости и структуры, команда соединила уравнения, управляющие воздушным потоком, с уравнениями, определяющими деформацию юбки челнока в полете.

Мы изучили поток, проанализировав аэродинамические силы на шаттле, а также его деформации на каждой скорости полета, — говорит автор работы Санджай Миттал.

Давление на юбку заставляет ее деформироваться внутрь, и эта деформация увеличивается с ростом скорости.

Команда выявила четыре различных режима деформации. На скоростях менее 40 метров в секунду (89 миль в час) юбка сохраняет круглую форму, несмотря на деформацию поперечного сечения; на более высоких скоростях она сгибается и деформируется в квадрат, после чего начинает вибрировать в радиальном направлении. В конце концов, она подвергается низкочастотной волнообразной деформации по окружности.

Площадь поперечного сечения челнока уменьшается с ростом скорости, что снижает скорость потока воздуха, проходящего через челнок, — говорит Миттал.

Вихревые структуры, образующиеся внутри шаттла, ослабевают при его деформации. В результате этих эффектов деформированный челнок оказывает гораздо меньшее сопротивление воздуху по сравнению со своим жестким аналогом.

Вычислительные результаты исследования подтверждают экспериментальные измерения, объясняя феноменологию того, почему шаттл из утиного пера деформируется не так сильно, как нейлоновый шаттл, и почему полет каждого из них на высокой скорости существенно отличается. С точки зрения игрока, принимающего удар, нейлоновый шаттл, который летит быстрее, сложнее вернуть.

В конечном итоге исследование может стать новой вехой в истории любимого вида спорта.

Наше исследование открывает возможность для усовершенствования конструкции нейлонового челнока, которая сделает его структурно более жестким, чтобы он более точно имитировал аэродинамические характеристики перьевых челноков, — говорит Миттал.

Это может изменить ход игры в буквальном смысле слова.

09.01.2024


Подписаться в Telegram



Спорт

Circulation: Заниматься спортом только по выходным тоже полезно
Circulation: Заниматься спортом только по выходным тоже полезно

Некоторые люди, занятые работой и другими...

American Journal of Physics: Попутный ветер на самом деле помогает мало
American Journal of Physics: Попутный ветер на самом деле помогает мало

В велосипедном спорте подняться на Эверес...

JNNP: Спортсмены чаще переносят сотрясения мозга без последствий
JNNP: Спортсмены чаще переносят сотрясения мозга без последствий

Новое исследование показало, что последст...

Science Advances: В организме найден выключатель желания заниматься спортом
Science Advances: В организме найден выключатель желания заниматься спортом

Занятия спортом полезны, но, согласитесь, не&n...

JRSSIG: Пик формы легкоатлетов-олимпийцев — чуть меньше 27 лет
JRSSIG: Пик формы легкоатлетов-олимпийцев — чуть меньше 27 лет

Учёные из Университета Ватерлоо выяснили,...

Molecular Metabolism: Вот почему люди при равной нагрузке неодинаково теряют вес
Molecular Metabolism: Вот почему люди при равной нагрузке неодинаково теряют вес

Исследовательская группа Университета Кобе выя...

Быстрее, выше, точнее: ИИ помогает анализировать хоккейные матчи
Быстрее, выше, точнее: ИИ помогает анализировать хоккейные матчи

Исследователи из Ватерлоо получили помощь...

Journal of Cosmetic Dermatology: Как макияж влияет на кожу во время тренировок
Journal of Cosmetic Dermatology: Как макияж влияет на кожу во время тренировок

Новое исследование показывает, как космет...

Physics of Fluids: Ученые ищут самый лучший воланчик для бадминтона
Physics of Fluids: Ученые ищут самый лучший воланчик для бадминтона

Бадминтон уходит корнями более чем на&nbs...

Current Biology: футбольные вратари обладают уникальным восприятием мира
Current Biology: футбольные вратари обладают уникальным восприятием мира

В футболе вратарям отводится уникальная роль. ...

Ученые рекомендуют тренироваться перед хирургической операцией
Ученые рекомендуют тренироваться перед хирургической операцией

Результаты исследования Университета Отаго под...

Сносить нельзя пользоваться
Сносить нельзя пользоваться

После крупного спортивного мероприятия в ...

Свекольный сок подтвердил статус эликсира силы
Свекольный сок подтвердил статус эликсира силы

Новое исследование показало, что потребле...

Спортсменам полезно ежедневно кушать миндаль
Спортсменам полезно ежедневно кушать миндаль

Для тех, кто регулярно занимается спортом...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

НАСА представило прототип телескопа для обсерватории гравитационных волн
НАСА представило прототип телескопа для обсерватории гравитационных волн
IC&HE: Больничный пол послужит барометром заболеваемости коронавирусом
IC&HE: Больничный пол послужит барометром заболеваемости коронавирусом
Ecology: Из-за потепления белые медведи и ездовые собаки травмируют лапы
Ecology: Из-за потепления белые медведи и ездовые собаки травмируют лапы
International Journal of Research in Marketing: На политике можно делать выручку
International Journal of Research in Marketing: На политике можно делать выручку
Nature Chemical Biology: Созданы молекулы, нацеленные на белки, вызывающие рак
Nature Chemical Biology: Созданы молекулы, нацеленные на белки, вызывающие рак
В УрФУ разработали технологию 3D-печати из жаропрочных титановых сплавов
В УрФУ разработали технологию 3D-печати из жаропрочных титановых сплавов
Археологи СФУ обнаружили уникальную скульптуру в Красноярском крае
Археологи СФУ обнаружили уникальную скульптуру в Красноярском крае
NatComm: Выяснилось, как транскрипция генов управляет движением в геноме
NatComm: Выяснилось, как транскрипция генов управляет движением в геноме
Челябинский химик участвовал в создании нового люминофора для диагностики рака
Челябинский химик участвовал в создании нового люминофора для диагностики рака
Палеонтологи СПбГУ обнаружили родичей европейского дракона-ольма в Казахстане
Палеонтологи СПбГУ обнаружили родичей европейского дракона-ольма в Казахстане
Колоноскопия с ИИ повышает выявляемость полипов и аденом при плановом скрининге
Колоноскопия с ИИ повышает выявляемость полипов и аденом при плановом скрининге
Ученые ЮУрГУ предложили уникальную технологию повышения надежности сварки
Ученые ЮУрГУ предложили уникальную технологию повышения надежности сварки
Бегающие от тяжелой работы зумеры полюбили бескорыстный труд в монастырях
Бегающие от тяжелой работы зумеры полюбили бескорыстный труд в монастырях
Университет Уппсалы: Потепление климата разрушает фотосинтез
Университет Уппсалы: Потепление климата разрушает фотосинтез
JPSP: Ученые рассказали, как побороть боязнь упустить что-то важное
JPSP: Ученые рассказали, как побороть боязнь упустить что-то важное

Новости компаний, релизы

Правительство Республики Казахстан пригласило МИФИ войти в совет по стратегическому партнерству в науке и образовании
Пять полезных функций смартфона, про которые редко вспоминают
ХимБиоПлюс — шанс для школьников всей России
Как человек проживает смерть родных
СПбГУ в топ-5 лучших университетов стран БРИКС по версии Ассоциации составителей рейтингов