Aerodinamica. Risponde l'esperto.

nexuspolaris

Apprendista Scalatore
19 Marzo 2011
2.164
343
49
Tra Polignano a Mare e Alassio
Bici
ce l'ho ;-)
Articolo interessante... ma la cosa che ha attirato la mia attenzione è la "velata" puntualizzazione del dott. Belloli:

-Marco Belloli: Il regolamento UCI non da molto margine ed è, a mio parere, castrante. Oggi sarebbe possibile fare dei telai sicuri e molto più performanti aerodinamicamente se non ci fosse la regola del doppio triangolo e se il rapporto di allungamento delle sezioni non fosse vincolato.
Credo che la scelta sia più che altro ?nostalgica? nella logica di non rendere obsoleti tutti i record (come quello dell?ora) e di non far diventare le corse in bici delle gare tra progettisti.

Chissà come sarebbero i telai in questione se non avessero i sopra citati limiti imposti nella progettazione... Sarebbe interessante venissero pubblicate immagini e bozzetti di telai aero "innovativi", "performanti" e "sicuri" realizzati in galleria del vento, secondo quanto asserito da Belloli.
 

cacciatorino

Scalatore
12 Agosto 2012
6.373
197
Porto Recanati, ma con l'appennino nel cuore
www.stimarchetti.it
Bici
BTwin Triban 5
@nexuspolaris:

Probabilmente il professore vedrebbe di buon occhio dei telai "monoscocca", ossia con il triangolo centrale completamente carenato invece che fatto da tre tubi come ora, e altre modifiche sullo stesso stile, oltre a qualcosa per carenare le ruote in modo da evitare la formazione di votici attorno a ruote e raggi (una specie di scooter a pedali insomma). Quanto poi potrebbe essere guidabile una bici cosi' concepita sarebbe un argomento da prove su strada piu' che da simulazioni in laboratorio, credo.
 

Reidea

Novellino
22 Agosto 2012
22
0
Fabriano
www.propulsioneumana.it
Bici
panoramica
sono bazzecole tutte queste modifiche aereo dinamiche delle bici tradizionali
la verità che lo sviluppo della bici tradizionale e stato fermato nel 1936 dalla U.C.I.

per chi vuole avvantaggiarsi con l' aereo dinamica in bici e non partecipa a gare passate a bici reclinata li si che fa la differenza notevole e spendendo meno (prendendo anche usato di 13kg in piana il peso non conta)
vi divertirete in piana a tenere i 60kmh ridendo

poi per chi vuole superare i 100kmh in piana pedalando
esiste gli streamlier (veicolo chiuso a 2 ruote)
che a 50W di potenza di spinta fanno già 50kmh ma sono da circuito

o vuole andare a lavoro con un velomobile (veicolo chiuso a pedali con tre ruote) che a 196W di spinta fa i 60kmh (in piana) pur pesando 25/30kg

la resistenza in bici e data solo dal aria che uno sposta se noi miglioriamo l' efficienza aereo dinamica i risultati si vedono anche senza tanto allenamento fisico
record del ora 91,5kmh
record di velocità max 133kmh
www.propulsioneumana.it
 

ottomilainsù

Pignone
24 Luglio 2011
147
12
Arsiè
Bici
alcune...
Interessante.
M'è parso di capire dall'intervista che il reale beneficio delle soluzioni sia molto relativo, ovvero che abbia poco senso una bici perfettamente studiata se poi quando ci sale il ciclista va tutto a farsi benedire...
Insomma, per chi si muove a "bassa" velocità sapere che il reggisella è calcolato per ridurre la sua resistenza del 30% serve a poco.
A maggior ragione se si pensa che è mascherato dal corpo e si trova immerso nella scia turbolenta, dove tutte le premesse dello studio di progettazione (flusso non perturbato della prova del pezzo da solo) vanno a farsi benedire.
Voglio dire, quello che ha senso ottimizzare è quello che sta davanti al ciclista, ovvero ruota anteriore e forcella (ma quanto si guadagna in percentuale?), quello che sta dietro essendo coperto e nella scia forse non è così critico.
Me ne sono accorto, eccome, andando in vacanza con i bagagli sulla bici.
Finché hai solo le borse posteriori la resistenza, specie in caso di vento contrario, non è così penalizzante da impedire di tenere delle velocità decenti.
In discesa si corre, anche discesa leggera.
Con le borse anteriori la situazione peggiora in modo drammatico, viaggiare anche in pianura a velocità prossime ai 30 km/h comporta uno sforzo enorme, in discesa si sente l'effetto frenante tanto che superare i 50 km/h su pendenze del 7-8% è difficile, non serve usare i freni.
E se si spera si sfruttare lo slancio per superare la salitella che c'è dopo, beh, nel tratto di cambio pendenza in fondo alla discesa si è già perso tutto.

Secondo me, e l'intervistato è stato attento alle parole, molte soluzioni sono solo degli espedienti commerciali e che solo in ambiti ristretti e specifici ha senso uno studio accurato.

E penso alle parole del sig. Dino Perotti, titolare dell'Ofmega, che magnificava la sua guarnitura Mistral dalla sezione della pedivella vagamente aerodinamica, perchè avevano misurato la potenza necessaria per tenerla in rotazione a 500 giri/minuto ed era risultata inferiore a quella delle tradizionali pedivelle di sezione rettangolare.
Ma chi pedala a 500 giri/minuto? :wacko:
Comunque erano altri tempi, fine anni '70, quando si faceva tutto un po' alla buona e andava bene così.

P.S.: stato limite o strato limite? Mi risulta corretta la seconda, perlomeno nei sacri testi di idraulica che hanno accompagnato i miei studi, è sempre chiamato strato, perché di strato si tratta, ovvero di quella porzione di fluido che si trova in un intorno del corpo dotato di velocità relativa diversa da quella del fluido.
Stato limite o, meglio, verifica agli stati limite ultimi, è un metodo usato nella verifica di resistenza delle costruzioni, procedura introdotta dagli Eurocodici in sostituzione del "vecchio" metodo delle tensioni ammissibili.
 
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Matteo

Apprendista Passista
21 Ottobre 2006
979
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Erba
www.caedevice.net
Bici
Merida Road 901
La bici deve restare un sport, non una gara di F1, quindi ben vengano dei limiti che definiscano l'"attrezzo". Non credo si possano definire "castranti" le regole dal punto di vista del ciclista: è come se il lanciatore di martello definisse "castrante" il fatto di avere un peso definito da regole.
 

nemorino

Ammiraglia
24 Febbraio 2009
17.629
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Brianza
Bici
Trek Emonda SLR
sono bazzecole tutte queste modifiche aereo dinamiche delle bici tradizionali
la verità che lo sviluppo della bici tradizionale e stato fermato nel 1936 dalla U.C.I.

per chi vuole avvantaggiarsi con l' aereo dinamica in bici e non partecipa a gare passate a bici reclinata li si che fa la differenza notevole e spendendo meno (prendendo anche usato di 13kg in piana il peso non conta)
vi divertirete in piana a tenere i 60kmh ridendo

poi per chi vuole superare i 100kmh in piana pedalando
esiste gli streamlier (veicolo chiuso a 2 ruote)
che a 50W di potenza di spinta fanno già 50kmh ma sono da circuito

o vuole andare a lavoro con un velomobile (veicolo chiuso a pedali con tre ruote) che a 196W di spinta fa i 60kmh (in piana) pur pesando 25/30kg

la resistenza in bici e data solo dal aria che uno sposta se noi miglioriamo l' efficienza aereo dinamica i risultati si vedono anche senza tanto allenamento fisico
record del ora 91,5kmh
record di velocità max 133kmh
www.propulsioneumana.it

Ma questi veicoli fuori dalle condizioni ideali e quindi circuito o pianura senza troppe curve, offrono comunque vantaggi rispetto ad una bici tradizionale?

Su di un percorso misto, curve e tornanti, salita e discesa, come se la giocano con una bici tradizionale?
 

nemorino

Ammiraglia
24 Febbraio 2009
17.629
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Brianza
Bici
Trek Emonda SLR
La bici deve restare un sport, non una gara di F1, quindi ben vengano dei limiti che definiscano l'"attrezzo". Non credo si possano definire "castranti" le regole dal punto di vista del ciclista: è come se il lanciatore di martello definisse "castrante" il fatto di avere un peso definito da regole.

Abbastanza d'accordo con questo tuo pensiero.
 

dinute

Scalatore
13 Maggio 2009
7.087
2.317
Udine
Grazie interessante intervista: l'abbigliamento l'avevo sempre, erroneamente, sottovalutato. Parlerò al mio presidente per le divise del prossimo anno...
 

federicos

Cronoman
27 Settembre 2005
731
14
Bici
Olmo, China, ecc.
Sono spiacentissimo di questo OT bestiale ma non riesco a visualizzare le immagini in nessun modo: è un problema solo mio?
 

bastianella31

Corratec CCT EVO BS31
14 Giugno 2010
7.163
5.479
46
Nußdorf am Inn, Bayern
Bici
Corratec CCT EVO Ultegra, Scott Speedster 20 Tiagra.
per le immagini il problema è pure mio ma, ho un pc di M!!!
L'articolo è molto interessante ed offre molti spunti, sia nell'andare troppo verso bici missili che nel restare più terra terra e pensare a... pedalare;-)
 

cicquetto

Apprendista Velocista
14 Novembre 2006
1.479
37
40
massa [BN]
Bici
cervélo r3 2009
l'intervista è interessante ma manca un esempio che renda comprensibile in termini pratici la questione.

sarebbe bastato dire:

un ciclicta alto 180cm su un telaio tg 56 di un set tubazioni x che procede alla velocità costante di 40km/h su strada pianeggiante per percorrere 60km impiega tot. con un telaio aero tipo y a parità di tutte le altre condizioni impiegherebbe tot-z secondi

semplice e immediatamente comprensibile a tutti
 

doktorenko

Pignone
17 Luglio 2011
134
2
Bici
Ibrida Fuji
Se e` vero, e non lo metto in dubbio, che la resistenza aerodinamica e` una forza che tira da dietro, sarebbe interessante valutare se anche chi sta davanti ha un minimo di beneficio nell`avere qualcuno dietro a modificargli la scia.
 

ottomilainsù

Pignone
24 Luglio 2011
147
12
Arsiè
Bici
alcune...
Se e` vero, e non lo metto in dubbio, che la resistenza aerodinamica e` una forza che tira da dietro, sarebbe interessante valutare se anche chi sta davanti ha un minimo di beneficio nell`avere qualcuno dietro a modificargli la scia.

E' detto per semplicità, perché la questione è assai complicata.
La dinamica dei fluidi può essere studiata con modeli semplici se le situazioni sono semplici, appena la geometria si complica occorre far ricorso a modelli sperimentali e simulazioni numeriche.

A parte questo, la risposta è di fatto negativa.
Il beneficio ci può essere solo se l'insieme bici+ciclista è carenato in modo da evitare la formazione della scia turbolenta, allora uno si accorge che la sua resistenza all'avanzamento è inferiore.
Un altro ciclista in scia sarebbe comunque troppo distante per modificare significativamente la scia.

D'altrone è noto che mettersi in scia avvantaggia chi sta dietro, quello che tira fa il lavoro sporco.
Ci si guadagna perché ci si dà il cambio, quindi uno può tirare al massimo e poi riprendersi quando sta dietro.
Forse un gruppo, se ben organizzato, può portare a qualche beneficio, andrebbero effettuate delle sperimentazioni, ma non so come si potrebbe ficcare un gruppone di 100 ciclisti in una camera del vento.
 

nemorino

Ammiraglia
24 Febbraio 2009
17.629
256
48
Brianza
Bici
Trek Emonda SLR
l'intervista è interessante ma manca un esempio che renda comprensibile in termini pratici la questione.

sarebbe bastato dire:

un ciclicta alto 180cm su un telaio tg 56 di un set tubazioni x che procede alla velocità costante di 40km/h su strada pianeggiante per percorrere 60km impiega tot. con un telaio aero tipo y a parità di tutte le altre condizioni impiegherebbe tot-z secondi

semplice e immediatamente comprensibile a tutti

impossibile fare un calcolo del genere, le variabili sono talmente tante ed in primo luogo la posizione in sella dell'atleta (altezza sella/altezza manubrio/posizione schiena/posizione testa/dimensioni e morfologia arti etc)

a pari posizione ed altezza due atleti avranno una resa aerodinamica differente a seconda che l'altezza sia distribuita più sugli arti inferiori o sul busto e addirittura credo che la forma/dimensione di tibia e ginocchia risultino più rilevanti di quanto lo sia un obliquo aero rispetto ad uno tradizionale :mrgreen:

esporsi in tal senso significherebbe dare valori falsi o troppo approssimati e soprattutto significherebbe ammettere che i telai aero (con sopra l'atleta) permettono un risparmio di watt talmente misero da apparire come una "bufala"
 

nemorino

Ammiraglia
24 Febbraio 2009
17.629
256
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Brianza
Bici
Trek Emonda SLR
Se e` vero, e non lo metto in dubbio, che la resistenza aerodinamica e` una forza che tira da dietro, sarebbe interessante valutare se anche chi sta davanti ha un minimo di beneficio nell`avere qualcuno dietro a modificargli la scia.

ottomilainsù;3786835 ha scritto:
E' detto per semplicità, perché la questione è assai complicata.
La dinamica dei fluidi può essere studiata con modeli semplici se le situazioni sono semplici, appena la geometria si complica occorre far ricorso a modelli sperimentali e simulazioni numeriche.

A parte questo, la risposta è di fatto negativa.
Il beneficio ci può essere solo se l'insieme bici+ciclista è carenato in modo da evitare la formazione della scia turbolenta, allora uno si accorge che la sua resistenza all'avanzamento è inferiore.
Un altro ciclista in scia sarebbe comunque troppo distante per modificare significativamente la scia.

D'altrone è noto che mettersi in scia avvantaggia chi sta dietro, quello che tira fa il lavoro sporco.
Ci si guadagna perché ci si dà il cambio, quindi uno può tirare al massimo e poi riprendersi quando sta dietro.
Forse un gruppo, se ben organizzato, può portare a qualche beneficio, andrebbero effettuate delle sperimentazioni, ma non so come si potrebbe ficcare un gruppone di 100 ciclisti in una camera del vento.

a me l'affermazione dell'effetto aerodinamico un po' sconcerta

in teoria mi è parso di capire (correggetemi se sbaglio) che un solido "rompe" l'aria (o un fluido) creando una situazione come di "vuoto" che in quanto tale "aspira" il corpo stesso rallentandolo

a vederla così si spiega perfettamente il fenomeno della resistenza ma non si comprende perchè l'atleta che segue a ruota avrebbe un vantaggio.. perchè si trova nel "vuoto" immagino ma perchè non viene "aspirato" e rallentato dalla coda di quel vuoto creato da chi lo precede?

(uso termini del tutto terra-terra perchè non saprei cosa altro utilizzare :))

qualcuno mi spiega questo punto?

seconda cosa.... il fenomeno ha valenza in questi termini solo in assenza di vento immagino... perchè se c'è vento la reistenza è data dalla forza esercitata direttamente dal vento sul soggetto, dico bene (forza che quindi si sommerebbe alla resistenza data dall'aria spostata dall'oggetto in movimento)?
 

Mini4wdking

via col vento
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a me l'affermazione dell'effetto aerodinamico un po' sconcerta

in teoria mi è parso di capire (correggetemi se sbaglio) che un solido "rompe" l'aria (o un fluido) creando una situazione come di "vuoto" che in quanto tale "aspira" il corpo stesso rallentandolo

a vederla così si spiega perfettamente il fenomeno della resistenza ma non si comprende perchè l'atleta che segue a ruota avrebbe un vantaggio.. perchè si trova nel "vuoto" immagino ma perchè non viene "aspirato" e rallentato dalla coda di quel vuoto creato da chi lo precede?

(uso termini del tutto terra-terra perchè non saprei cosa altro utilizzare :))

qualcuno mi spiega questo punto?

seconda cosa.... il fenomeno ha valenza in questi termini solo in assenza di vento immagino... perchè se c'è vento la reistenza è data dalla forza esercitata direttamente dal vento sul soggetto, dico bene (forza che quindi si sommerebbe alla resistenza data dall'aria spostata dall'oggetto in movimento)?

Detto in modo ultra semplicistico e brutale: chi è in scia ha la sua parte frontale nella parte posteriore di quello davanti (che quindi è a bassa pressione, il "vuoto"), e la sua parte posteriore ugualmente a bassa pressione per il vortice da lui prodotto. Quindi non essendoci differenza di pressione fra davanti e dietro, non ci sono forze che lo risucchiano (o meglio, la forza che lo risucchia davanti è uguale a quella che lo risucchia dietro).

In caso di vento non cambia nulla. Il vento è la velocità dell'aria rispetto al suolo. La velocità della bici è la velocità rispetto al suolo.
In questo caso importa solo la velocità del corpo (bici) rispetto l'aria.
Maggiore è questa, maggiore è il vortice che si crea dietro, quindi la differenza di pressione fra davanti e dietro, quindi il "risucchio" all'indietro.

Procedere a 30km/h rispetto alla strada con vento contrario costante perfettamente contrario di 10km/h è uguale che procedere a 40km/h in stato di calma.

(ok, ho tralasciato l'attrito aerodinamico delle ruote, che in realtà girano a velocità diversa...)
 

nemorino

Ammiraglia
24 Febbraio 2009
17.629
256
48
Brianza
Bici
Trek Emonda SLR
Detto in modo ultra semplicistico e brutale: chi è in scia ha la sua parte frontale nella parte posteriore di quello davanti (che quindi è a bassa pressione, il "vuoto"), e la sua parte posteriore ugualmente a bassa pressione per il vortice da lui prodotto. Quindi non essendoci differenza di pressione fra davanti e dietro, non ci sono forze che lo risucchiano (o meglio, la forza che lo risucchia davanti è uguale a quella che lo risucchia dietro).

In caso di vento non cambia nulla. Il vento è la velocità dell'aria rispetto al suolo. La velocità della bici è la velocità rispetto al suolo.
In questo caso importa solo la velocità del corpo (bici) rispetto l'aria.
Maggiore è questa, maggiore è il vortice che si crea dietro, quindi la differenza di pressione fra davanti e dietro, quindi il "risucchio" all'indietro.

Procedere a 30km/h rispetto alla strada con vento contrario costante perfettamente contrario di 10km/h è uguale che procedere a 40km/h in stato di calma.

(ok, ho tralasciato l'attrito aerodinamico delle ruote, che in realtà girano a velocità diversa...)

perfetto quindi avevo compreso correttamente l'effetto "risucchio", chiarissima anche la spiegazione sul vento

quindi per avvertire il risucchio è necessario che ci sia una differenza tra pressione davanti e dietro... se io sto in mezzo sono immune

come se stessi seduto su di un vagone di un treno o a bordo della mia auto quindi, il vagone o l'auto subiscono gli effetti dell'aria ma io no

immagino esistano formule per calcolare quanto sia "grande" o "lunga" la scia di vuoto e quale sia il risparmio in termini di watt di chi si trova in mezzo

in casi estremi quindi la situazione di vuoto è tale da togliere di mezzo o quasi ogni effetto della resistenza offerta dall'aria, immagino un dietro motore fatto dietro ad un furgone