El rendimiento de una bicicleta se ve afectado por una serie de fuerzas dentro de las cuales se encuentra la fuerza que produce el viento, o fuerza de arrastre aerodinámica.
Esta fuerza de arrastre a velocidades mayores a los 20 km/hr representa alrededor del 70% de la resistencia al movimiento, luego es de suma importancia estudiar sus características y efectos para asi mejorar el rendimiento de la bicicleta o cualquier cuerpo.
Sabemos que la fuerza de arrastre esta dada por luego nos remitimos a concentrarnos en qué tamaño y forma debe tener el modelo a construir para así disminuir lo más posible esta fuerza.
En un principio las ideas iban centradas en qué forma debía adoptar el diseño para que el coeficiente de arrastre fuera lo menor posible y en consecuencia la fuerza del viento.
Estudiando el tema y viendo cómo se comportan los flujos y qué efectos producen llegamos a una conclusión. La idea era poder “suavizar” la trayectoria de los flujos para que no se produzcan vórtices o flujos turbulentos y así poder disminuir las fuerzas de presiones.
A través de tablas de información concluimos que la forma del aparato diseñado debía asemejarse a un tipo de especie elíptica similar a la de una gota de agua. Esta forma presenta un coeficiente de arrastre muy bajo, siendo mucho más aerodinámico que cilindros, esferas y otras formas.
En una bicicleta es el ciclista el que genera la mayor resistencia al movimiento al tener una superficie anti-aerodinámica y además presentar una mayor área. Por esta razón es que decidimos que la mejor opción era situar el dispositivo en la bicicleta de manera de poder tapar lo más posible el área del ciclista.
Considerando las limitaciones geométricas del material y sus características, las alternativas propuestas fueron las siguientes:
· Alternativa1:
Consiste en la creación de una cápsula lo más similar posible a media a media gota de agua, la cual va a estar enganchada al manubrio de la bicicleta para poder abrirla y cerrarla. La figura es bastante aerodinámica, pero esta posee bastantes complicaciones, como la dificultad de darle forma al plumavit, ya que el interior debe ser hueco para que quepa parte del cuerpo de la persona que maneja esta. El segundo problema las restricciones de tamaño de la pieza de plumavit, ya que sólo lo podría usar una persona que tuviese un ancho de 50cm. entre sus hombros y además de eso tendría que estar lo más agachado posible.
· Alternativa2:
Suponiendo ahora que el conductor de la bicicleta vaya en una posición aerodinámica (agachado hacia el manubrio y con un casco) la parte de su cuerpo que va a producir más resistencia serían sus piernas, por que se crearían unas cubiertas para estas, las que estarían fijas al marco. La forma de estas trarían de ser lo más aerodinámicamente posible. Este proyecto no posee una dificultad muy alta para su construcción, por lo cual es factible, el único problema es que no tiene utilidad si la persona decide ir sentado derecho, ya que la resistencia del tronco de la persona haría parecer que estas cubiertas no producen ningún efecto.
· Alternativa3:
La última opción que se nos ocurrió es hacer que se paresca la parte delantera de la bicicleta a la de una motocicleta de carrera, copiando su estructura. Al ser así de parecidas las bicicleta debiera adquirir varias de las propiedades aerodinámicas de esta y se podría tratar de mejorar en algunos detalles como tratar de cubrir las piernas si es que la cantidad de plumavit lo permite. Las ventajas de este diseño son que es un sistema fijo al marco, por lo cual no debo preocuparme por algún mecanismo de abrir o cerrar. Además de eso no existen zonas huecas, por lo que es posible, aunque con algunas dificultades, darle la forma que deseamos al material. El gran problema es la cantidad de plumavit a usar, ya que seguramente va a faltar para completar el diseño.
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