ya tengo la primera entrada del estudio, me falta aun la parte dura, rodar http://deceroamaraton.blogspot.com.es/2015/05/una-de-cascos-i.html
Hola Juan, Para obtener resultados válidos es muy importante que seas muy metódico en tus pruebas. En la foto de la comparación lateral de tu blog la cabeza no esta en la misma posición Luego, los porcentajes de reducción de CdA que propones serían únicamente aplicables con yaw=0º
Ante todo gracias por el comentario, todos serán bienvenidos y trataré de reflejarlos en esta entrada o las siguientes Sí, soy consciente en cuanto a la foto lateral. tiene bastantes problemas en cuanto a su calidad: - la distancia al objetivo no es la misma, por lo tanto se deforma la foto. - la altura de cámara y el encuadre no es el mismo - está girada una más que la otra - una está realizada en movimiento y la otra en estático En este caso la vista lateral no era más que para ver el efecto de los bordes de salida en el casco, si llevase la cabeza en la posición del Dharma con el aizea la cola quedaría más pegada al cuerpo y la altura no subiría sustancialmente. Tenía un par de fotos en las que sí se veía bien pero al ser planos más cercanos deformaban aún más la imagen. Lo suyo para hacer este tipo de fotos es contar con un trípode y un objetivo con mucha profundidad, así consigues una imagen más plana, la lente de un móvil no es la más adecuada para luego realizar mediciones. Sin embargo, cuando pueda subiré el vídeo pedaleando, la posición de mi cabeza es como la de la segunda imagen, es muy raro que con un casco mantengas la cabeza en una posición y con otro en otra, lo normal y lo que busco con este "experimento N=1" es el resultado que se obtiene simplemente por llevar un casco diferente, sin forzar posiciones que luego no vas a ser capaz de mantener en carrera. Por eso los resultados sí serán válidos para cualquier tipo de ángulo de ataque en el estudio, ten en cuenta que las pruebas que propongo me van a llevar horas, así que intentar una postura "no natural" es directamente imposible. De hecho he modificado el párrafo respecto a esa foto y he añadido uno nuevo indicando lo que digo arriba. No sé si te ha resultado muy convincente mi respuesta, pero trataré de colgar los vídeos de las pruebas. En cuanto a lo que dices de CdA que propongo son sólo estimaciones, basadas en otros estudios, yo creo que van a ser menos. Por último, las imágenes frontales sí fueron realizadas con un propósito de medición, de hecho la altura de hombros, nariz y barbilla es la misma en ambas imágenes, aún así la repetibilidad de la posición en las piernas pies o manos es muy difícil. Así que para realizar la medición de las áreas he copiado la superficie de medición de una sobre la otra y he modificado tan sólo el borde superior del casco. Por eso sólo con el borde superior del casco (lo que sobresale por encima de los hombros) se consigue una diferencia total del 2.5% en el área frontal, la diferencia entre ambos cascos es del 30% en área si sólo medimos lo que sobresale por encima de los hombros. Midiendo ambos cascos sin poner se ve que el Dharma es más ancho.
Me refería a esto último. Esa reducción del 2,5% de tu área (y por tanto una reducción del 2,5% de tu CdA) usando el casco aero vs casco standard sería solo aplicable cuando yaw=0º. Qué valor de Cd usas para estimar tu CdA ? Como curiosidad, una reducción del 2,5% en CdA supondría ~2w@36km/h
No uso ningún valor de Cd para estimar el CdA, el CdA no es más que el coeficiente de forma (Cd) por el área frontal, una simplificación habitual en ingeniería. CdA = Cd x Afrontal, por lo tanto si reduces el área frontal como mínimo el CdA va a reducirse tanto como el área. En mi caso, a 36 km/h con unos 195 W y una potencia de rodadura de unos 35-40W la potencia aero sale como mínimo 140W sin botellines, bidones, etc. Lo cual me da una reducción mínima de 3.5W. Piensa que el Cda de un buen ciclista estará sobre 0.25 y a mí con 140W me salen sin casco aero ni lenticular 0.23. Para que te saliera sólo una reducción de 2W a 36km/h, 10 m/s tendrías que tener un cda de 0.13 Paero = 0.5 * rho aire * Cda * V (m/s)^3 sería la fórmula simplificada. En cuanto al ángulo de ataque, hago referencia a un estudio del MIT, en el que podrás ver en una gráfica un casco de ruta frente a diferentes posiciones aerodinámicas, verás que realmente el Cda en ambos casos es bastante paralelo, meternos en más ángulo de más de 15º ya empieza a ser extraño dado la predominancia de vientos. Sí, puedes llegar hasta 45º pero es muy raro. Nota: no hago ningún número con el Cd porque es muy complicado evaluarlo, lo habitual es hacerlo con el CdA tal como me propusieron en el curso de aerodinámica en el deporte de la universidad de Eindhoven.
Este estudio del forero Wallace ya demostró que en cascos el viento cruzado no afecta apenas a la mejora aerodinámica y que es el CdA frontal lo importante. https://wallace78tria.wordpress.com/2013/11/26/datos-independientes-de-cascos-aerodinamicos/
está convenientemente vinculado esa entrada en su blog en el mío, además de Alejandro Martínez y del MIT. Cuando hago referencias externas trato de que aparezca el origen también
Cd no es "coeficiente de forma" como tu lo llamas. Depende de más cosas que de la forma. Cómo conoces tu CdA ? Si hablamos de ciclistas (hombres) con >[1800-2000]W/m^2@FTP estamos hablando de gente que normalmente tiene CdA <0.23 m^2. En UK hay ciclistas aficionados especialistas en TT con CdA inferiores a 0.190 m^2. Kienle tiene CdA medio (en 180km) <0.215 m^2 ... Puedes decirme como calculas que una disminución del 2,5% en tu área frontal (y por tanto en tu CdA) supone como mínimo 3,5W @ 36 km/h ??
Desde mi experiencia te puedo decir que en este caso (cascos) la diferencia en CdA a diferentes valores de yaw puede ser lo suficientemente importante para decidir cual es la mejor opción. Ejemplo: Con casco A: 0º yaw --> 0.23 m^2 5º yaw --> 0.225 m^2 10º yaw --> 0.218 m^2 15º yaw --> 0.208 m ^2 Con casco B: 0º yaw --> 0.232 m^2 5º yaw --> 0.222 m^2 10º yaw --> 0.212 m^2 15º yaw --> 0.201 m^2 Si vas a hacer IM Lanzarote cúal eligirías ?
en el blog explico como averiguarlo, pero tienes numerosa documentación disponible en la web: por ejemplo el método de Chung. Lo más sencillo (que propongo en el blog) y de forma aproximada es obtener un puñado de valores lo suficientemente dispersos de velocidad vs potencia en un recorrido circular a velocidad constante en situación de viento nulo o despreciable. Con estos datos es cuestión de un sistema de ecuaciones sencillo, dado que suponemos que la temperatura y humedad no varían, y se hace mediante estadística pura. Lo más fácil es hacerlo en un velódromo y dar un puñado de vueltas a cada una de las velocidades sin modificar la posición. El Cd se le suele llamar coeficiente de forma en español, ya que depende exclusivamente de la forma y tienes uno para cada ángulo de ataque en tres dimensiones salvo para la esfera perfecta. Se hace la hipótesis de un cuerpo perfectamente rígido obviamente y la rugosidad del mismo también es un factor de forma. Con un CdA de 0.23 (habitual) y dado que estamos hablando siempre de triatlón de larga distancia, donde luego has de correr y vienes de nadar, por lo tanto no eres especialista, obtienes en unas condiciones atmosféricas "normales" aproximadamente una potencia aero a 36 km/h de 138 W, si reduces un 2.5% el Area obtienes una reducción de 3.45W si el Cd fuera el mismo. En el caso de ciclistas de TT especialistas claro que hay de 0.19, creo que Graeme O'bree (creo que se escribe así) en sus intentos del récord de la hora tenía ese Cda, pero si ves la postura te das cuenta de que es muy complicado sostenerla durante 4 horas. Además hay que ver si es una bicicleta sin frenos, sin cambios, sin bidones de agua, en un velódromo, etc. En cuanto al Yaw, en principio te diría que o hay algo mal en el experimento (no es exactamente la misma bicicleta, ruedas, etc.) o estás comparando dos cascos que como antes decían, dependen exclusivamente del ciclista. No hay tanta diferencia cuando solo mides el casco según las gráficas. Aun así estamos comparando dos cascos suficientemente diferentes como para no ver anomalías. En el IM de Lanzarote iría con el que más cómodo estuviera, probablemente sin visor y con la ventilación abierta. Puede que buscara uno sin orejeras para evitar el ruido del viento. Tienes que ver también la tolerancia al calor y la capacidad de rehidratación.
No he preguntado como se calcula, eso ya lo se. He preguntado como lo calculas tu. Perdona si lo comentas en tu blog... El Cd no depende exclusivamente de la forma como tu dices. Si el casco fuese de cartón pero con la misma forma, el Cd sería distinto. Te hago la pregunta de otra forma. Puedes decirme el ahorro en potencia para una reducción del 2,5% en área frontal pero ahora para una velocidad de 48 km/h ? A ver si así encuentras el error en tu cálculo. No he dicho que los especialistas en TT aguanten un CdA de <0.19 m^2 durante 4 horas. Para eso he dicho que el mejor triatleta del mundo en distancia Ironman tiene un Cda medio para 180km ~0.215 m^2 (durante la primera hora igual tiene 0.205 y en las últimas dos horas igual 0.220). Esta claro que entre los dos cascos que estas comparando vas a encontrar diferencias importantes sin necesidad de hacer yaw sweep. Vale, ya veo que has cogido mi pregunta de Lanzarote demasiado seria, olvídala. Teniendo en cuenta el ejemplo que he puesto de los cascos A y B, en un recorrido circular de 90km en un día con 12ºc y con viento de 15km/h dirección SE, cúal eligirías ?
A ver, no quiero irme a un offtopic incluso off-forum, pero te contesto. Sí, el cartón va a darte un CDA o un cd diferente frente a un material más rígido, pero he puesto como suposición un material infinitamente rígido. Dadas las hipótesis con las que trabajo y la precisión de mi método de medición puedo suponer que el CDA permanece constante según la velocidad. Por lo tanto la reducción en potencia aero será de unos 8 w. Digo que para las hipótesis que expongo en el blog hablamos de algo notorio. También te digo que los túneles de viento tampoco se comportan como la naturaleza, son todo modelos teóricos que más o menos predicen. Ojo, no pretendo decir que yo tenga la razón o al revés, sólo digo que este es el modelo y que los resultados que voy a obtener están suscritos sólo a la validez del mismo. Por ejemplo, si hubiera un fuerte viento lateral (que prácticamente te derribe) el modelo pierde validez ya que te iría moviendo la cabeza y ya no podría considerarlo igual, o me cruzaría la rueda y se producirían derivas en el neumático. En cuanto a Lanzarote la lógica indica el segundo, que podrían ser unos 8 w a 200 w de potencia aero con viento perpendicular de unos 10km/h pero y si no es así? Y las subidas? Irías con visor subiendo acoplado? Yo encantado de seguir hablándolo y si he dicho algo que se puede interpretar como un mal gesto lo siento.
No elegiría ninguno porque no existen esos cascos. Ninguno de los cascos del estudio de Wallace tiene menor CdA a 15º que a 0º, y me extrañaría que encontraras un casco que lo tuviera a menos que lo lleves con la cola levantada, como también muestra Wallace. Es más me extrañaría que encontraras a ningún triatleta que tenga menor CdA a 15º que a 0º. Ya que tienes mucha experiencia y pareces conocer muy bien lo que es el Cd (Coeficiente de resistencia aerodinámica, o Drag Coeff. en ingles, y que depende básicamente de la forma y de la rugosidad del material) y el CdA, sabrás que la variación de valores de CdA que das son irreales e imposibles de conseguir con un casco, seguro que nos puedes explicar por qué.
por cierto, os habéis planteado alguna vez el viento que hace falta para obtener un "yaw" o ángulo de ataque de 15º? en el mejor de los casos con un viento completamente perpendicular necesitáis un viento de 9.7 km/h si circuláis a 36 km/h, a velocidad pro de 43 km/h son 11.5km/h. Todo esto a nivel del suelo y con árboles o accidentes geográficos. Si el viento sopla a 45º respecto a la carretera tiene que ser de 18.6 km/h si vas a 36 km/h, a 42 ya se dispara a 21.7. Si el viento sopla a 30º respecto a la carretera nos vamos a 36 km/h de viento para 36 por hora y 42 de viento para 42 por hora de movimiento. Por eso no se suele ver para ángulos superiores a 15º.
Sí, son situaciones un tanto irreales, lo normal son vientos entre 0-5º. Siempre he pensado que salvo en las islas, donde el viento es casi siempre perpendicular a la costa, las ventajas del material por viento cruzado son despreciables. De todas formas respecto a esos números que das se pueden sacar conclusiones positivas. En triatlones lentos, en torno a 30 km/h, la estrategia puede ser buscar material que funcione mejor con viento cruzado (casco aero sin cola) y en triatlones rápidos, más de 35 km/h, ir a material más aerodinámico frontalmente (casco aero con cola). Yo solo tengo un casco pero el que tenga dos o un o con cola de quita y pon, como el Aizea, ya sabe.
Yo tampoco quiero irme a un off topic ni a un off forum, pero se ha dicho una cosa que no es cierta. @luarcazuma como moderador del foro puede decirnos si nos estamos desviando demasiado del hilo... Una reducción del 2,5% en CdA, por ejemplo pasar de 0.23 m^2 (el valor del que estábamos hablando) a 0.22425 m^2 es una reducción de 0.00575 m^2. Usando la regla (demostrada): 0.005 m^2 @ 48km/h = 0.5 s/km = 50g drag = 5 W = 0.005 Crr Tus cálculos son elvados. Por otra parte, si una reducción del 2,5% en CdA a 48 km/h son ~5 W no quiere decir que a 36 km/h (o a la velocidad que sea) también sean 5 W...
Deberías revisar tus apuntes... Que yo sepa, corrígeme si estoy equivocado, Diego (Wallace) no he realizado ese estudio. El CdA disminuye a medida que yaw aumenta hasta aproximadamente ~20º. Claro que lo podría explicar, pero nos iríamos a un off forum como decía @primoloco2 además de que estaría haciendo un trabajo gratis (el de ayudarte a revisar tus apuntes). Los datos que puse antes eran un ejemplo, pero a continuación te pongo unos reales. La afirmación tuya de que esos datos son irreales e imposibles pues... no hace falta darle más importancia, claramente quedas en evidencia... Esta imagen (sacada de un test REAL en túnel de viento) sirve para demostrate 2 cosas a la vez. Me imagino que, al menos, sabes interpretar los datos que se muestran. 1.- El CdA disminuye a medida que yaw aumenta (hasta el valor que comente antes +/-) 2.- Existen casos en los que un casco (Giro Advanteg II) a 0º es mejor que otro (Giro Selector) pero es peor a 10º
Ahh y la imagen anterior también sirve para demostrarte una tercera cosa... 3.- La diferencia en el resultado de un casco a 0º y a 10º es apreciable (tu decías que no lo era) En el caso particular de la persona del test hay ~14-18 W de diferencia @48 km/h...
Yo vivo en la península y hoy he rodado muchos kilómetros >5º. Se me ocurren multitud de lugares (Costa de la Luz, Almería, Murcia, Comunidad Valenciana, Cataluña, Castilla La Mancha...etc) en la península donde a 35 km/h muchos días del año tienes mas de 5º, no hace falta irte a islas.
