CFD软件在体育行业的应用

计算流体力学是随计算机技术发展而出现的一门新学科，是流体力学研究方法的一个分支。几十年来CFD技术已经占据了计算机辅助工程的主流，得到了越来越多的行业应用，随着计算快速发展，CFD仿真精度不断提高，CFD技术在体育器材设计师们眼中计算机已经可以和传统的风洞相媲美，并越来越实用，它逐渐成为空气动力学和水动力学设计过程中一个不可缺少的部分，如飞机、汽车、船舶、建筑等。CFD软件因其费用少、周期短的优点，加之数值模拟在某种意义上比理论和实验对流体的运动过程认识得更为深刻、更为细致，不仅可以了解运动状态的结果，而且还可以了解整体与局部的细小扰动。

1、 帆船风帆空气动力性能

n  起航调帆策略研究

n  不同翼型对于风帆空气动力性能影响规律

n  绕标换弦风帆运动规律

n  风帆攻角、扣角预计与人相对位置的参数影响规律

n  470级帆船双帆干扰

帆船、帆翼空气动力性能的数值模拟

运用CFD软件可以对帆船的风帆受力及空气外流场进行数值模拟分析，通过研究风帆的空气动力性能规律，得到风帆与船体的最佳配合方案，为调帆转弦、绕标技战术分析、和不同海况下调帆策略研究提供科学依据，为国家帆船队的技术改进提供理论指导。

2、 帆船帆板的水动力性能

n  船体、板体斜航，直航运动规律研究

n  船体不同吃水的阻力预报

n  船体姿态（运动员最优站位）研究

n  稳向板水动力性能规律及调整方案

n  船舵水动力性能规律及调整方案

n  船体、板体不同横倾、纵倾条件下的阻力预报

n  新型板型流体动力性能分析

n  比赛航行技战术策略研究

          雷迪尔级船体兴波阻力性能研究

运用CFD软件可对帆船的船体及其附体（稳向板、舵等）在不同航行状态下的水动力性能规律进行研究，得到系统化的船体推进性能、操纵性能特征，为教练员选择不同体重组合的运动员、运动员在不同航行状态下相对船体的站位、运动员在训练和比赛中合理的调节船体及其附体（稳向板和舵），以及对帆船运动队提高竞赛成绩提供科学指导依据。

3、 赛艇皮划艇水动力性能

n  皮划艇水动力性能

n  桨叶推进性能

n  柔性桨叶水动性能

n  赛艇与桨叶干扰

n  赛艇皮划艇兴波阻力预报

n  多人配艇方案研究

  通过CFD软件对赛艇、船艇和桨叶进行数值模拟，可以得到各种参数如桨叶的浸水深度、拉桨幅度、倾角、频率等因素对拉桨性能的影响，研究桨、艇干扰得到最佳的桨、艇配合间距，为运动员划桨技战术的研究提供参考依据。

4、 皮划艇激流航道分析

n  不同段航道的流场分析

    皮划艇激流航道流场的数值模拟             

通过CFD软件对激流航道的不同航段分别进行数值模拟，得到丁坝前后的水流规律，为皮划艇运动员在不同航段行驶提供针对性的技战术指导，为运动员比赛成绩提高提供科学依据。

5、球类旋转飞行

n  球类空气动力性能预报

n  不同技术动作对应的球飞行轨迹预测

足球速度场数值模拟

3D扫描逆向工程建模技术颠覆了传统的CAD建模方法，模型通过3D扫描技术获得目标文件通过Geomagic studio逆向工程进行几何清补，导入ICEM CFD进行网格划分，通过CFD数值模拟研究足球以不同速度飞行时的空气动力性能规律，通过CFD动网格技术仿真计算分析足球受力情况并预测足球的飞行轨迹，对足球踢球技术的研究提供参考，为运动员脚法技术的提高提供依据。

6、 F1赛车

n  赛车气动性能分析

n  赛车弯道技术分析

n  赛车外形优化设计

n  赛车操纵稳定性优化

F1赛车流体动力性能分析

通过CFD数值模拟对F1赛车进行流体动力性能分析，优化车身外形，得到最优的车身设计方案，CFD最早应用于汽车行业的成功案例就是帮助F1赛车夺得赛事冠军。