Una descripción física del diseño previsto
Pueden entregar dibujos hechos con cualquier programa computacional al cual tengan acceso. Eventualmente, buenos dibujos hechos a mano.
Recordemos los dibujos de los dispositivos:
http://server6.pictiger.com/img/150197/personals-and-singles/cubreruedas.jpghttp://server6.pictiger.com/img/150198/personals-and-singles/implementacion-2-.jpg
Esencialmente en lo que consisten es en un corte plano de plumavit e alta densidad o bien cortes curvos del mismo material. Esto depende de cuán maleable sea la plumavit. El corte de plumavit va sujeto a un esqueleto de alambre que a su vez se engancha en el marco de la bicicleta.
Las medidas de cada sección del dispositivo dependen de la bicicleta que se use para las mediciones por lo que se calcularan una vez que se cuente con información sobre ésta última.
Plan de trabajo final
Esta semana (del 21 de Mayo) buscaremos una bicicleta que utilizaremos para las pruebas que se realizaran más adelante con el dispositivo que se construirá.
Durante las próximas semanas nos dedicaremos a pensar en cómo implementar nuestra idea y construir un prototipo, ya sea del mismo material que se usará al final o de uno alternativo para evaluar si es factible su posterior construcción así como verificar que se produce el resultado esperado.
La semana del 26 de Mayo se realizará la compra del material adicional que utilizaremos para nuestro dispositivo.
La construcción efectiva del dispositivo se realizará durante la primera semana de Junio y las pruebas y cambios pertinentes al diseño desde el día que se termine la construcción hasta la vispera de la entrega.
Estimación de costos
El único costo extra que estimamos que habrá, por el momento, es la compra de alambre para armar el esqueleto que sostendrá la plumavit.
Predicción del desempeño
Si el material lo permite, será posible combinar ambos dispositivos. De ser este el caso, deberíamos ver una reducción en la potencia necesaria para hacer avanzar la bicicleta una distancia dada. Nuestros dispositivos apuntan a las fuentes de mayor arrastre (fuera del ciclista) en una bicicleta, las ruedas y los espacios vacios. Recordemos que las ruedas, especialmente la delantera, son responsables del 15% del arrastre total.
La fuerza de arrastre se calcula mediante la ecuación:
Fuerza de arrastre = 1/2rCdAVt2
Donde r es la densidad del aire, Cd es el coeficiente de arrastre, A es el área frontal y Vt es la velocidad del aire.
Luego si logramos reducir el área frontal o disminuir el coeficiente de arrastre lograremos una reducción en la fuerza de arrastre. Hacia esto apunta el dispositivo que se ubica en la zona de las rodillas del ciclista.
Por otro lado, para las ruedas, la potencia necesaria para hacerlas girar se puede calcular mediante:
Potencia para que ruedas roten = FwVg3
Donde Vg es la velocidad a raz de suelo y Fw un factor relacionado con la potencia para que las ruedas roten y que varía dependiendo del la cantidad de rayos en la rueda delantera. Estimativamente, para una bicicleta normal, este factor es de alrededor de 0.0044 mientras que una bicicleta de pista con un disco en la rueda frontal en vez de rayos este factor es de alrededor de 0.0027. Nuestro dispositivo subre ruedas busca acercarse a la tarea que realiza un disco tratando de minimizar la pérdida de estabilidad ante vientos cruzados que produce la utilización de discos.
martes, 22 de mayo de 2007
4.0 ELABORACIÓN DE SOLUCIONES
Dentro de las dificultades existentes, que son en función de que una gran cantidad de dispositivos que pensamos implementar ya fueron hechos por alguien, o bien que el tipo de dispositivo pueda ser de difícil implementación y en otro caso, que si lográramos cumplir con las especificaciones y metas, probar que realmente cumple un efecto válido y provechoso es muy complejo, dado que las mejorías son mínimas y muy difíciles de cuantificar. Con respecto a esta problemática entonces es que pensamos en dispositivos que, aunque puedan ya haber sido pensados e intentado implementar por otras personas, nos resultan una manera viable, de fácil implementación y de construcción y porque a primera vista nos parecen que podrían ayudar de una manera mejor al tema de la aerodinámica de la bicicleta. Además consideramos estas ideas puesto que creemos que lo mas importante con respecto a alguna implementación debe ser en la zona delantera de la bicicleta, mejor dicho, en la zona previa al cuerpo del ciclista, ya que más atrás es poco lo que creemos que se puede hacer. Por ende centraremos nuestros esfuerzos en implementar dispositivos en las zonas frontales, en partes que faciliten su implementación, construcción y análisis posterior al momento de realizar la experiencia que nos permitan verificar alguna efectividad del dispositivo que hemos planteado.
Otra de las dificultades era sobre el sistema de medición, el cual es muy difícil de verificar para el tema de la aerodinámica. Por ejemplo en muchos experimentos que se han realizado utilizan los túneles de viento, entonces tienen todas las condiciones dadas para realizar sus experimentos, con muchas de las variables ya conocidas y así realizar análisis mas exhaustivos y certeros.
Frente a esto hemos pensado en 2 modelos de implementación para nuestra bicicleta y que consisten en uno a modo de cubre ruedas que permita "cortar" el viento que choca con la rueda. La otra opción es hacer una extensión al marco de la bicicleta por la parte delantera y de ahí hacer una especie de proa de barco, la cual cumpliría la misma función. Esta última en base a que si consideramos la posición de las piernas al momento de pedalear, mientras mas pegadas al marco mejor es la aerodinámica, si incluimos un elemento como el que tenemos pensado es para crear una continuidad pero hacia delante de esa forma triangular y lo cual mejoraría la aerodinámica.
Para el tema del sistema de medición hemos considerado realizar pruebas en una ciclo vía, mas específicamente, en la que se ubica en el sector de Isabel la Católica, entre Tobalaba y Vespucio, comuna de Las Condes. El porqué radica en que en esa zona los autos transitan a una velocidad moderada alta y en un solo sentido. La ciclo vía va por uno de los costados. El hecho está entonces que los vehículos al ir en un solo sentido generan un movimiento del viento dada su velocidad, las variaciones de presiones, etc, que juegan en contra de la bicicleta. Entonces en base a eso podemos realizar una medida experimental mas certera y favorable, pero a la vez mas subjetiva, porque va a depender de la sensación que provoque en el andante.Para nuestra primer alternativa está el colocar el cubre ruedas. Este es un dispositivo como lo explica el dibujo siguiente: (link abajo)
La idea de este consiste en disminuir la vorticidad y turbulencia al enfrentarse el aire a la rueda delantera y además busca redirigir el flujo frente al primer contacto de una manera menos violenta que lo que produce en primera instancia la rueda libre.Es factible, no muy difícil de implementar frente a un análisis previo y observando detalladamente la bicicleta y también pensando en el tipo de material. Es un dispositivo que se movería en conjunto con la rueda, lo cual es favorable para nuestro modelo, porque siempre apuntaría en la mejor dirección para mejorar la aerodinámica. No creemos que hayan puntos en contra, es más, basamos esta idea de lo que ya existe en algunas motos, por lo que creemos que es una idea bastante practicable.
Para el tema del sistema de medición hemos considerado realizar pruebas en una ciclo vía, mas específicamente, en la que se ubica en el sector de Isabel la Católica, entre Tobalaba y Vespucio, comuna de Las Condes. El porqué radica en que en esa zona los autos transitan a una velocidad moderada alta y en un solo sentido. La ciclo vía va por uno de los costados. El hecho está entonces que los vehículos al ir en un solo sentido generan un movimiento del viento dada su velocidad, las variaciones de presiones, etc, que juegan en contra de la bicicleta. Entonces en base a eso podemos realizar una medida experimental mas certera y favorable, pero a la vez mas subjetiva, porque va a depender de la sensación que provoque en el andante.
Para nuestra primer alternativa está el colocar el cubre ruedas. Este es un dispositivo como lo explica el dibujo siguiente: (link abajo)
La idea de este consiste en disminuir la vorticidad y turbulencia al enfrentarse el aire a la rueda delantera y además busca redirigir el flujo frente al primer contacto de una manera menos violenta que lo que produce en primera instancia la rueda libre.
Es factible, no muy difícil de implementar frente a un análisis previo y observando detalladamente la bicicleta y también pensando en el tipo de material. Es un dispositivo que se movería en conjunto con la rueda, lo cual es favorable para nuestro modelo, porque siempre apuntaría en la mejor dirección para mejorar la aerodinámica. No creemos que hayan puntos en contra, es más, basamos esta idea de lo que ya existe en algunas motos, por lo que creemos que es una idea bastante practicable.
Para nuestra segunda alternativa consideramos colocar un dispositivo tal como muestra la figura. (link) Consiste principalmente en colocar un dispositivo que permita mejorar el flujo de aire por esa zona, sin chocar perpendicularmente con el área de las rodillas lo cual genera una mayor fuerza en sentido contrario, con eso pensamos que el viento al barrer por esa zona, se desliza de mejor manera, provocando una menor resistencia. La implementación del dispositivo en este caso es un poco mas compleja, ya que necesitamos crear un tipo de armazón, lo cual creemos que si es hecho a base de alambre resistente, sería liviano, de fácil moldeamiento y nos permitiría crear un buen dispositivo. Creemos también que un dispositivo muy viable dentro de lo que podemos realizar nosotros con las herramientas que disponemos.
Para nuestra segunda alternativa consideramos colocar un dispositivo tal como muestra la figura. (link) Consiste principalmente en colocar un dispositivo que permita mejorar el flujo de aire por esa zona, sin chocar perpendicularmente con el área de las rodillas lo cual genera una mayor fuerza en sentido contrario, con eso pensamos que el viento al barrer por esa zona, se desliza de mejor manera, provocando una menor resistencia. La implementación del dispositivo en este caso es un poco mas compleja, ya que necesitamos crear un tipo de armazón, lo cual creemos que si es hecho a base de alambre resistente, sería liviano, de fácil moldeamiento y nos permitiría crear un buen dispositivo. Creemos también que un dispositivo muy viable dentro de lo que podemos realizar nosotros con las herramientas que disponemos
dispositivos 1 y 2 :
http://server6.pictiger.com/img/150197/personals-and-singles/cubreruedas.jpg
http://server6.pictiger.com/img/150198/personals-and-singles/implementacion-2-.jpg
Otra de las dificultades era sobre el sistema de medición, el cual es muy difícil de verificar para el tema de la aerodinámica. Por ejemplo en muchos experimentos que se han realizado utilizan los túneles de viento, entonces tienen todas las condiciones dadas para realizar sus experimentos, con muchas de las variables ya conocidas y así realizar análisis mas exhaustivos y certeros.
Frente a esto hemos pensado en 2 modelos de implementación para nuestra bicicleta y que consisten en uno a modo de cubre ruedas que permita "cortar" el viento que choca con la rueda. La otra opción es hacer una extensión al marco de la bicicleta por la parte delantera y de ahí hacer una especie de proa de barco, la cual cumpliría la misma función. Esta última en base a que si consideramos la posición de las piernas al momento de pedalear, mientras mas pegadas al marco mejor es la aerodinámica, si incluimos un elemento como el que tenemos pensado es para crear una continuidad pero hacia delante de esa forma triangular y lo cual mejoraría la aerodinámica.
Para el tema del sistema de medición hemos considerado realizar pruebas en una ciclo vía, mas específicamente, en la que se ubica en el sector de Isabel la Católica, entre Tobalaba y Vespucio, comuna de Las Condes. El porqué radica en que en esa zona los autos transitan a una velocidad moderada alta y en un solo sentido. La ciclo vía va por uno de los costados. El hecho está entonces que los vehículos al ir en un solo sentido generan un movimiento del viento dada su velocidad, las variaciones de presiones, etc, que juegan en contra de la bicicleta. Entonces en base a eso podemos realizar una medida experimental mas certera y favorable, pero a la vez mas subjetiva, porque va a depender de la sensación que provoque en el andante.Para nuestra primer alternativa está el colocar el cubre ruedas. Este es un dispositivo como lo explica el dibujo siguiente: (link abajo)
La idea de este consiste en disminuir la vorticidad y turbulencia al enfrentarse el aire a la rueda delantera y además busca redirigir el flujo frente al primer contacto de una manera menos violenta que lo que produce en primera instancia la rueda libre.Es factible, no muy difícil de implementar frente a un análisis previo y observando detalladamente la bicicleta y también pensando en el tipo de material. Es un dispositivo que se movería en conjunto con la rueda, lo cual es favorable para nuestro modelo, porque siempre apuntaría en la mejor dirección para mejorar la aerodinámica. No creemos que hayan puntos en contra, es más, basamos esta idea de lo que ya existe en algunas motos, por lo que creemos que es una idea bastante practicable.
Para el tema del sistema de medición hemos considerado realizar pruebas en una ciclo vía, mas específicamente, en la que se ubica en el sector de Isabel la Católica, entre Tobalaba y Vespucio, comuna de Las Condes. El porqué radica en que en esa zona los autos transitan a una velocidad moderada alta y en un solo sentido. La ciclo vía va por uno de los costados. El hecho está entonces que los vehículos al ir en un solo sentido generan un movimiento del viento dada su velocidad, las variaciones de presiones, etc, que juegan en contra de la bicicleta. Entonces en base a eso podemos realizar una medida experimental mas certera y favorable, pero a la vez mas subjetiva, porque va a depender de la sensación que provoque en el andante.
Para nuestra primer alternativa está el colocar el cubre ruedas. Este es un dispositivo como lo explica el dibujo siguiente: (link abajo)
La idea de este consiste en disminuir la vorticidad y turbulencia al enfrentarse el aire a la rueda delantera y además busca redirigir el flujo frente al primer contacto de una manera menos violenta que lo que produce en primera instancia la rueda libre.
Es factible, no muy difícil de implementar frente a un análisis previo y observando detalladamente la bicicleta y también pensando en el tipo de material. Es un dispositivo que se movería en conjunto con la rueda, lo cual es favorable para nuestro modelo, porque siempre apuntaría en la mejor dirección para mejorar la aerodinámica. No creemos que hayan puntos en contra, es más, basamos esta idea de lo que ya existe en algunas motos, por lo que creemos que es una idea bastante practicable.
Para nuestra segunda alternativa consideramos colocar un dispositivo tal como muestra la figura. (link) Consiste principalmente en colocar un dispositivo que permita mejorar el flujo de aire por esa zona, sin chocar perpendicularmente con el área de las rodillas lo cual genera una mayor fuerza en sentido contrario, con eso pensamos que el viento al barrer por esa zona, se desliza de mejor manera, provocando una menor resistencia. La implementación del dispositivo en este caso es un poco mas compleja, ya que necesitamos crear un tipo de armazón, lo cual creemos que si es hecho a base de alambre resistente, sería liviano, de fácil moldeamiento y nos permitiría crear un buen dispositivo. Creemos también que un dispositivo muy viable dentro de lo que podemos realizar nosotros con las herramientas que disponemos.
Para nuestra segunda alternativa consideramos colocar un dispositivo tal como muestra la figura. (link) Consiste principalmente en colocar un dispositivo que permita mejorar el flujo de aire por esa zona, sin chocar perpendicularmente con el área de las rodillas lo cual genera una mayor fuerza en sentido contrario, con eso pensamos que el viento al barrer por esa zona, se desliza de mejor manera, provocando una menor resistencia. La implementación del dispositivo en este caso es un poco mas compleja, ya que necesitamos crear un tipo de armazón, lo cual creemos que si es hecho a base de alambre resistente, sería liviano, de fácil moldeamiento y nos permitiría crear un buen dispositivo. Creemos también que un dispositivo muy viable dentro de lo que podemos realizar nosotros con las herramientas que disponemos
dispositivos 1 y 2 :
http://server6.pictiger.com/img/150197/personals-and-singles/cubreruedas.jpg
http://server6.pictiger.com/img/150198/personals-and-singles/implementacion-2-.jpg
3.0 ORGANIZACIÓN Y FUNCIONAMIENTO DEL GRUPO DE TRABAJO
Para las distintas tareas que se debía llevar a cabo el grupo se subdividió en dos subgrupos, uno compuesto por Fernando, Ignacio y Felipe que trabajó en el blog y un segundo grupo que lo componía Gonzalo y Francisco quienes trabajaron en la presentación en Powerpoint. Esta división de tareas, sin embargo, no impidió que para gran parte del trabajo se trabajara como grupo y no de forma individual.
Lo otro que cabe mencionar es que las tareas asignadas a cada persona o para el grupo en general son para un día. Esto quiere decir que un trabajo dado se investiga, procesa y publica en el blog o se hace llegar a los demás miembros del grupo todo el mismo día. Esto hace que el grupo esté trabajando de forma ordenada y eficiente y que al final del día todos sabemos en qué va el proyecto y qué hay que hacer al día siguiente o cuál es el siguiente problema que se debe resolver.
La administración del blog está a cargo de Fernando a quien el grupo hace llegar la información que se desea publicar.
El grupo además de reuniones virtuales (mediante mail o msn) tuvo varias reuniones físicas tanto en la universidad o como fuera de ella. En estas reuniones se definían tareas y se ponían fechas de entrega de las mismas. También se utilizaron estas reuniones para juntar el material e información encontradas de forma individual y realizar sesiones de brainstorming para idear soluciones al problema que se busca resolver.
En cuanto a lo que se refiere a posibles dificultades del trabajo en grupo, la organización del mismo ha logrado reducirlas por el momento a detalles que no afectan la productividad. Dificultades encontradas son, por ejemplo, las distancias que hay que recorrer para llegar a la casa de un miembro del grupo si nos reunimos fuera de clases. Una dificultad inicial que podría haber tenido relevancia pero que se superó gracias a las constantes reuniones fue que en un comienzo algunas ideas sobre el enfoque que había que darle al problema divergían entre los miembros.
Lo otro que cabe mencionar es que las tareas asignadas a cada persona o para el grupo en general son para un día. Esto quiere decir que un trabajo dado se investiga, procesa y publica en el blog o se hace llegar a los demás miembros del grupo todo el mismo día. Esto hace que el grupo esté trabajando de forma ordenada y eficiente y que al final del día todos sabemos en qué va el proyecto y qué hay que hacer al día siguiente o cuál es el siguiente problema que se debe resolver.
La administración del blog está a cargo de Fernando a quien el grupo hace llegar la información que se desea publicar.
El grupo además de reuniones virtuales (mediante mail o msn) tuvo varias reuniones físicas tanto en la universidad o como fuera de ella. En estas reuniones se definían tareas y se ponían fechas de entrega de las mismas. También se utilizaron estas reuniones para juntar el material e información encontradas de forma individual y realizar sesiones de brainstorming para idear soluciones al problema que se busca resolver.
En cuanto a lo que se refiere a posibles dificultades del trabajo en grupo, la organización del mismo ha logrado reducirlas por el momento a detalles que no afectan la productividad. Dificultades encontradas son, por ejemplo, las distancias que hay que recorrer para llegar a la casa de un miembro del grupo si nos reunimos fuera de clases. Una dificultad inicial que podría haber tenido relevancia pero que se superó gracias a las constantes reuniones fue que en un comienzo algunas ideas sobre el enfoque que había que darle al problema divergían entre los miembros.
2.0 IDENTIFICACIÓN DE METAS Y DIFICULTADES
Si bien el proyecto en general, no es complicado llevar a cabo, este si presenta un par de dificultades.
1º La gran mayoría de dispositivos que ideamos para la bicicleta, ya existen hoy en día, y es difícil pensar en algo que de verdad sea útil para ocupar.
2º Es complicado probar la verdadera carga aerodinámica en la bicicleta, ya que en un principio no contamos con todas las herramientas necesarias, ya sea túneles de viento, medidor de velocidades, etc.
Sobre los elementos en los cuales hay que trabajar, estos los podemos dividir en dos partes: Elementos de Construcción e Información.
Elementos de Construcción
1º Nosotros utilizaremos un trozo de plumavit de alta densidad de 1.0 MT por 0.5 MT y 0.3 MT. Conociendo las medidas, debemos analizar cual es el lugar mas conveniente donde colocarlo en la bicicleta.
2º A este dispositivo debemos darle forma, para así, maximizar la carga aerodinámica ocupando la cantidad precisa de plumavit.
3º También como? Y que? elementos vamos a utilizar para colocar este dispositivo, de manera de no tener problemas al andar en la bicicleta.
Elementos de Información
1º Debemos discrimar la información buscada. Esto con el único objetivo de que la información subida al blog, de verdad sirva y sea la adecuada.
2º Además calcularemos todos los valores necesarios para medir fuerzas de arrastre, para así determinar la velocidad y potencia del ciclista.
3º Nos preocuparemos del desarrollo y buena imagen del blog, como también de recopilar y resumir en un PowerPoint toda la información encontrada.
Durante este proyecto identificaremos 2 metas principales: Primera etapa del proyecto y Funcionamiento eficaz del dispositivo
Primera etapa del Proyecto(22 de Mayo 2007): Para cumplir esta meta exitosamente, debemos primero, revisar el proyecto detalladamente para luego empezar con la búsqueda de información. Debemos conocer a la perfección el comportamiento aerodinámico de una bicicleta(fuerzas de arrastre), para así saber cuales son los elementos y materiales(plumavit, alambres, etc) a implementar en ella.
Una de las cosas mas importantes, es proponer, que dispositivo(s) vamos a utilizar y en que parte de la bicicleta lo(s) vamos a colocar. En esta parte del trabajo no nos cerraremos a utilizar un prototipo determinado para la bicicleta.
Funcionamiento eficaz del dispositivo y etapa final(15 de Junio 2007): En esta parte del trabajo, ya determinaremos cual va a hacer el dispositivo definitivo a ocupar. También completaremos el blog con toda la información requerida para dar a conocer este dispositivo y saber como funciona.
Probaremos la bicicleta con y sin el dispositivo elegido, para así tener una noción real de cómo funciona(lo haremos sobre una ciclovía). En base a fórmulas obtenidas en la búsqueda de información estimaremos el coeficiente de arrastre, necesario para el calculo de la fuerza de arrastre.
Todo esto culmina con la presentación final y el verdadero comportamiento del dispositivo escogido.
1º La gran mayoría de dispositivos que ideamos para la bicicleta, ya existen hoy en día, y es difícil pensar en algo que de verdad sea útil para ocupar.
2º Es complicado probar la verdadera carga aerodinámica en la bicicleta, ya que en un principio no contamos con todas las herramientas necesarias, ya sea túneles de viento, medidor de velocidades, etc.
Sobre los elementos en los cuales hay que trabajar, estos los podemos dividir en dos partes: Elementos de Construcción e Información.
Elementos de Construcción
1º Nosotros utilizaremos un trozo de plumavit de alta densidad de 1.0 MT por 0.5 MT y 0.3 MT. Conociendo las medidas, debemos analizar cual es el lugar mas conveniente donde colocarlo en la bicicleta.
2º A este dispositivo debemos darle forma, para así, maximizar la carga aerodinámica ocupando la cantidad precisa de plumavit.
3º También como? Y que? elementos vamos a utilizar para colocar este dispositivo, de manera de no tener problemas al andar en la bicicleta.
Elementos de Información
1º Debemos discrimar la información buscada. Esto con el único objetivo de que la información subida al blog, de verdad sirva y sea la adecuada.
2º Además calcularemos todos los valores necesarios para medir fuerzas de arrastre, para así determinar la velocidad y potencia del ciclista.
3º Nos preocuparemos del desarrollo y buena imagen del blog, como también de recopilar y resumir en un PowerPoint toda la información encontrada.
Durante este proyecto identificaremos 2 metas principales: Primera etapa del proyecto y Funcionamiento eficaz del dispositivo
Primera etapa del Proyecto(22 de Mayo 2007): Para cumplir esta meta exitosamente, debemos primero, revisar el proyecto detalladamente para luego empezar con la búsqueda de información. Debemos conocer a la perfección el comportamiento aerodinámico de una bicicleta(fuerzas de arrastre), para así saber cuales son los elementos y materiales(plumavit, alambres, etc) a implementar en ella.
Una de las cosas mas importantes, es proponer, que dispositivo(s) vamos a utilizar y en que parte de la bicicleta lo(s) vamos a colocar. En esta parte del trabajo no nos cerraremos a utilizar un prototipo determinado para la bicicleta.
Funcionamiento eficaz del dispositivo y etapa final(15 de Junio 2007): En esta parte del trabajo, ya determinaremos cual va a hacer el dispositivo definitivo a ocupar. También completaremos el blog con toda la información requerida para dar a conocer este dispositivo y saber como funciona.
Probaremos la bicicleta con y sin el dispositivo elegido, para así tener una noción real de cómo funciona(lo haremos sobre una ciclovía). En base a fórmulas obtenidas en la búsqueda de información estimaremos el coeficiente de arrastre, necesario para el calculo de la fuerza de arrastre.
Todo esto culmina con la presentación final y el verdadero comportamiento del dispositivo escogido.
lunes, 21 de mayo de 2007
1.0 DEFINICIÓN DEL PROYECTO Y PROCESO DE DISEÑO
Como ya definimos anteriormente, nuestro proyecto consiste en la creación de un dispositivo que permita mejorar las condiciones aerodinámicas de la bicicleta. Lo que esperamos luego de la creación y posterior implementación de nuestro dispositivo es que podamos disminuir la fuerza de roce ejercida principalmente por el aire. Además nos permitirá aplicar y profundizar nuestros conocimientos sobre la mecánica de fluidos a problemas de la vida real.
Dentro de lo que es la metodología, lo primero es obtener información sobre la aerodinámica de la bicicleta sin ningún tipo de dispositivo (en general, de otros móviles y también de los avances que se han logrado en los ultimos años a modo de reseña histórica). A partir de eso entonces distinguir las dificultades que existen hoy por hoy, es decir, los diferentes fenómenos que afectan al andaje y de que manera se podrían solucionar.
Esto se resume en realizar o investigar sobre los análisis de fuerzas bajo experimentos reales con fórmulas teóricas sin ningún dispositivo y para condiciones establecidas y luego realizar lo mismo pero incluyendo algún dispositivo. Más adelante, con información más acabada, comenzar los procesos de análisis para una ulterior implementación.
Hemos dispuesto una organización de nuestro grupo de trabajo, la cual nos permitirá trabajar independientemente, pero de manera unificada. Con esto cada uno realiza una tarea dierente pero que además se interconecta con tareas de otra persona, lo cual nos hace muy participativos a todos dentro del mismo proyecto.
Bajo estos pretextos entonces es que estamos dispuestos a informarnos sobre la historia de las creaciones de modelos más aerodinámicos, ademas de los diferentes procesos que se deben realizar para obtener mejores análisis con respecto a la mecánica de fluidos, para así crear un prototipo que permita satisfacer nuestros intereses.
Dentro de lo que es la metodología, lo primero es obtener información sobre la aerodinámica de la bicicleta sin ningún tipo de dispositivo (en general, de otros móviles y también de los avances que se han logrado en los ultimos años a modo de reseña histórica). A partir de eso entonces distinguir las dificultades que existen hoy por hoy, es decir, los diferentes fenómenos que afectan al andaje y de que manera se podrían solucionar.
Esto se resume en realizar o investigar sobre los análisis de fuerzas bajo experimentos reales con fórmulas teóricas sin ningún dispositivo y para condiciones establecidas y luego realizar lo mismo pero incluyendo algún dispositivo. Más adelante, con información más acabada, comenzar los procesos de análisis para una ulterior implementación.
Hemos dispuesto una organización de nuestro grupo de trabajo, la cual nos permitirá trabajar independientemente, pero de manera unificada. Con esto cada uno realiza una tarea dierente pero que además se interconecta con tareas de otra persona, lo cual nos hace muy participativos a todos dentro del mismo proyecto.
Bajo estos pretextos entonces es que estamos dispuestos a informarnos sobre la historia de las creaciones de modelos más aerodinámicos, ademas de los diferentes procesos que se deben realizar para obtener mejores análisis con respecto a la mecánica de fluidos, para así crear un prototipo que permita satisfacer nuestros intereses.
domingo, 20 de mayo de 2007
Aerodinámica referente al cuerpo (aún sin dispositivos)
Principalmente buscamos algún dispositivo que nos permita mejorar la aerodinámica de la bicicleta, es decir, con la cual podamos disminuir la fuerza del aire actuando sobre la bicicleta o el ciclista, con el fin de obtener mayores velocidades, producir menos cansancio, etc.
Para comenzar a entender por donde debemos abordar el tema de la aerodinamica con un dispositivo, primero debemos pensar en donde lo colocaremos, y esto está ligado en primer lugar al efecto del cuerpo sobre la bicicleta. Entonces comenzaremos de una manera amplia a ver como afecta la posición del cuerpo (brazos, torso, rodilla,etc) para luego comenzar un análisis sobre donde implementar el dispositivo.
Este es un extracto de la página http://home.hia.no/~stephens/aero.htm, la cual hace referencia a un experimento con ciclistas profesionales bajo circunstancias similares y como afectaban las posiciones de su cuerpo con los tiempos y velocidades.(Se puede visitar la página para ver detalladamente las tablas)
"...the most important aerodynamic consideration for a bike and rider combination is the rider. A typical 70 kg rider on a regular bike with standard wheels will have a drag of about 8 lb., a better position will reduce drag to about 7 lb., and an excellent position will yield a drag of 6 lb.. Based on these drag numbers, and the power outputs estimated above, equation (Power (watts) = 60 * Body weight (lb.) /10k run time (minutes).) can be used to predict the effects of these positions on cycling performance on a flat course with no wind. The differences in performance with no change on power are remarkable, ranging to about 6 minutes when changing from a typical to an excellent position."
"The key elements of a good aero position are:
1. Horizontal torso. Defined by having your chest, or better yet, your back parallel to the ground, this is absolutely the most important element, as it can result in large magnitude changes in aerodynamic drag.
2. Narrowly spaced elbow pads. Narrow elbows are an essential detail of an aero position. However, the magnitude of improvement is much less than what is achieved by adopting a horizontal torso position.
3. Knee Width can change aerodynamic drag by up to half a pound. Pedaling with your knees close to the top tube is an essential part of good aerodynamics.
The effects of aerodynamic wheels can be substantial. They can lower the aerodynamic drag by about 0.4 lb. compared with standard wheels with round-wire spokes and require about half the power to rotate. "
Para comenzar a entender por donde debemos abordar el tema de la aerodinamica con un dispositivo, primero debemos pensar en donde lo colocaremos, y esto está ligado en primer lugar al efecto del cuerpo sobre la bicicleta. Entonces comenzaremos de una manera amplia a ver como afecta la posición del cuerpo (brazos, torso, rodilla,etc) para luego comenzar un análisis sobre donde implementar el dispositivo.
Este es un extracto de la página http://home.hia.no/~stephens/aero.htm, la cual hace referencia a un experimento con ciclistas profesionales bajo circunstancias similares y como afectaban las posiciones de su cuerpo con los tiempos y velocidades.(Se puede visitar la página para ver detalladamente las tablas)
"...the most important aerodynamic consideration for a bike and rider combination is the rider. A typical 70 kg rider on a regular bike with standard wheels will have a drag of about 8 lb., a better position will reduce drag to about 7 lb., and an excellent position will yield a drag of 6 lb.. Based on these drag numbers, and the power outputs estimated above, equation (Power (watts) = 60 * Body weight (lb.) /10k run time (minutes).) can be used to predict the effects of these positions on cycling performance on a flat course with no wind. The differences in performance with no change on power are remarkable, ranging to about 6 minutes when changing from a typical to an excellent position."
"The key elements of a good aero position are:
1. Horizontal torso. Defined by having your chest, or better yet, your back parallel to the ground, this is absolutely the most important element, as it can result in large magnitude changes in aerodynamic drag.
2. Narrowly spaced elbow pads. Narrow elbows are an essential detail of an aero position. However, the magnitude of improvement is much less than what is achieved by adopting a horizontal torso position.
3. Knee Width can change aerodynamic drag by up to half a pound. Pedaling with your knees close to the top tube is an essential part of good aerodynamics.
The effects of aerodynamic wheels can be substantial. They can lower the aerodynamic drag by about 0.4 lb. compared with standard wheels with round-wire spokes and require about half the power to rotate. "
Bienvenidos
El Grupo 35, del curso Mecánica de Fluidos de la carrera de Ingeniería Civil, Pontificia Universidad Católica de Chile les da la bienvenida al blog del proyecto para obtener soluciones frente a la problemática de como mejorar la aerodinámica de una bicicleta.
Por medio de este blog iremos comunicando y detallando los avances de nuestro proyecto, así también abriremos espacio para las discusiones, con el fin de obtener y crear un dispositivo que cumpla con nuestros propositos.
Desde ya están invitados a comentar y debatir las diferentes opciones.
Por medio de este blog iremos comunicando y detallando los avances de nuestro proyecto, así también abriremos espacio para las discusiones, con el fin de obtener y crear un dispositivo que cumpla con nuestros propositos.
Desde ya están invitados a comentar y debatir las diferentes opciones.
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