Ufoilua nojapyörän aerodynamiikka-asioista

Nojapyörä kuntoilu ja urheilu välineenä. Keskustelua nopeudesta, ajotekniikasta yms. Ja tietenkin nojapyörä vastaan pystypyörä -keskustelu.
Avatar
vph
Sisällöntuottaja
Viestit: 1147
Liittynyt: 14 Loka 2014, 10:49
Paikkakunta: Provence-Alpes-Côte d'Azur tai Espoo tai Tampere

Ufoilua nojapyörän aerodynamiikka-asioista

ViestiKirjoittaja vph » 03 Touko 2016, 22:27

Seuraa ajatuksen villiä juoksua nojapyörän aerodynamiikasta... ehkä jo aiemmin läpikäytyjä juttuja, mutta eipä ole omaan silmääni osunut...

Väite yksi
Nojapyörässä polkimet ja kengät ovat kaikkein epäedullisimmassa asennossa ilmanvastuksen kannalta. Lättäjalat juuri suoraan poikittain vasten ilmavirran suuntaa. Pystypyöräpuolella aika-ajohommissa ja triathlonissa käytetään paljon aero-kengänsuojia, joilla kenkien soljet ja muut muhkurat saadaan vähemmän häiritseviksi, mutta me kattamattomilla ajavat nojailijat tyynesti maksimoimme kenkien aiheuttaman vastuksen. Tavallisen ajokengän Cv pohja edellä on varmaan kölnin tuomiokirkon luokkaa, ainakin yksi. Aika pöljää.

Miksei kukaan valmista/käytä jotain ufo-tötsiä polkimien eteen ilmanvastuskerrointa pienentämään? Siis suippo kengän pohjan kokoinen tötterö, joka sojottaa polkimen pohjasta kulkusuunnassa eteenpäin.

Koska elämä on matematiikkaa ja minä olen insinöörim retale, niin laskin excelillä lukuja, eli tässä tapauksessa watteja. Jos likiarvoiset laskelmani ovat edes sinnepäin, niin jos oletetaan, että
- kengänpohjien yhteenlaskettu pinta-ala 0.04 m2,
- ajonopeus 40 km/h,
- kadenssi 105,
- kammen pituus 130 mm,
- kenkien ilmanvastuskerroin Cv tasan 1,

(kadenssi ja kammen pituus aiheuttavat kenkien ilmanopeuden vaihtelua)

niin ne kengät aiheuttavat 34 Watin tehotarpeen 20 asteen lämpötilaisessa ilmassa. 34 Wattia on iso luku.

Jos tötsillä saisi Cv:n vaikka 0.5:een, niin tehoa säästyisi 17 Wattia, joka on ainakin omille jaloilleni jo paljon. Vastaavan teholisäyksen saaminen treenaamalla vaatii verta, hikeä, kyyneliä, hyvän treeniohjelman ja paljon aikaa.

45 kmh nopeudella tehotarve on jo 48 W !

Tuliskohan alumiinifoliosta hienot tötsät kenkien eteen?

Avatar
jooseha
Pistosuojattu sisällöntuottaja
Viestit: 3358
Liittynyt: 09 Kesä 2009, 22:43

Re: Ufoilua nojapyörän aerodynamiikka-asioista

ViestiKirjoittaja jooseha » 03 Touko 2016, 22:34

Erilliset suojat muuttavat luokan kattamattomasta puolikatettuun. Pitäisi olla pyöreäpohjaiset kengät :mrgreen:
Jostain luin hiljattain ettei Aurelien Bonneteaun ajama ennätys täyttänyt jonkun järjestön? kattamattomien sääntöä juuri jalkasuojien takia.
Kuva

Avatar
vph
Sisällöntuottaja
Viestit: 1147
Liittynyt: 14 Loka 2014, 10:49
Paikkakunta: Provence-Alpes-Côte d'Azur tai Espoo tai Tampere

Re: Ufoilua nojapyörän aerodynamiikka-asioista

ViestiKirjoittaja vph » 03 Touko 2016, 22:43

Toisaalta WRRA:n säännöissä lukee, että "The vehicle can incorporate aerodynamic fairings to make its structure and components more aerodynamic".
Jos siis nuo tötsät olisivat polkimien muotoilua, niin polkimethan ovat pyörän komponentteja ja ne siten saisivat olla aerodynamiittisia. Eikö?

Mutta mitä ihmettä!! Aurelien olikin jo tämän keksinnön miettinyt ja tehnyt. Hah!!!
Viimeksi muokannut vph, 03 Touko 2016, 22:45. Yhteensä muokattu 1 kertaa.

jori
Pistosuojattu sisällöntuottaja
Viestit: 9022
Liittynyt: 15 Syys 2006, 19:00
Paikkakunta: Tampere, Petsamo

Re: Ufoilua nojapyörän aerodynamiikka-asioista

ViestiKirjoittaja jori » 03 Touko 2016, 22:45

Oikeassa olet arvioinesi. Paljon aiheuttavat vastusta jalkapohjat. Itse ainakin alamäkeen rullaillessa työnnän jalkaterät eteen nilkat suoriksi. Tässä auttaa, jos klossit on kengissä vähän taaempana, niin voi jopa ajaa jalkaterät eteen päin. Tähän ei ole edes WRRA tuomareilla mitään pahaa sanottavana.

Jalkaterän ilmanvastusta jalkapohja edellä ajaen voi yrittää vähentää tötteröillä ja ilmanohjaimilla kuten rekan ohjaamon katolla ilmanohjurit vähentävät perävaunun etuseinän vastusta melko rajustikin, mutta jalkaterän päälle jalkapöydän kohdalle tulee silti aina pyörre, ellei jalkateriä ojenna suoraksi eteen.

Pahimmillaan jalkapohjat kaikkein etummaisena ja kohtalaisen pieninä esineinä tuottavat varmasti enemmän kuin ykkösen ilmanvastuskertoimen. Niiden ilmanvastus ei kuitenkaan ole kaikki pois nopeudesta, sillä jalat toimivat turbulaattorina yläkropalle ja jopa polville, joten osa jalkapohjien vastuksesta palautuu takaisin pienempänä kropan vastuksena, kun ilma kiertää yläkropan pienemmällä marginaalilla.
Jori

On se kumma hyypiö tämä ihminen.
Kun kerran omaksuu tietyn käsityksen ja asenteen jostain asiasta, tulee aivan kuuroksi ja sokeaksi todisteille, jotka kumoaisivat nuo käsitykset, ja varsinkin unohtaa ne. -Sakari Holma

Avatar
vph
Sisällöntuottaja
Viestit: 1147
Liittynyt: 14 Loka 2014, 10:49
Paikkakunta: Provence-Alpes-Côte d'Azur tai Espoo tai Tampere

Re: Ufoilua nojapyörän aerodynamiikka-asioista

ViestiKirjoittaja vph » 03 Touko 2016, 23:28

On selvää, etteivät nuo tötteröt/suojat muuta kenkien muotoa optimaaliseksi sukkulaksi, mutta ilmeisesti yleisesti siis kuitenkin arvellaan, että niistä on jonkun verran, joitakin watteja, hyötyä?

Ja koska Bonneteaun ennätys on ajettu tötteröiden kanssa (voikohan tämän varmistaa jostain?) vuonna 2009 ja se on edelleen hyväksyttyjen listalla, niin... vastaavia tötsiä voisi hyväksytysti käyttää Nokian tapahtumassa ensi kesänä kattamattomien luokassa?

... viime kädessä tämän tietysti voisi yrittää varmistaa etukäteen WRRA:n Warrenilta.

Avatar
jooseha
Pistosuojattu sisällöntuottaja
Viestit: 3358
Liittynyt: 09 Kesä 2009, 22:43

Re: Ufoilua nojapyörän aerodynamiikka-asioista

ViestiKirjoittaja jooseha » 03 Touko 2016, 23:34

Tuolla on Bonneteaun kommenttia asiasta.

Ranskan kielisen wikipedian mukaan hän ajoi vuonna 2009 monta ennätystä, joista vain yksi hyväksyttiin :o Päivämäärällä kun hakee saa kuvan ilman jalkasuojia.
Parhaiten tähän varmaan saa selvyyden kysymällä sieltä wrra:sta. Niiden pitäisi ainakin tietää.

vaaka
Pistosuojattu sisällöntuottaja
Viestit: 3016
Liittynyt: 10 Maalis 2015, 09:13

Re: Ufoilua nojapyörän aerodynamiikka-asioista

ViestiKirjoittaja vaaka » 04 Touko 2016, 05:42

Polkimien kuupat tuovat turbulenssia ja kun moni simulaattori (jokainen?) ei kykene summittaiseen pyörän aerodynamiikan tulosten jiiriin tuulitunnelitesteissä saamiseen, on vph hyvässä paikassa vierintätesteille. Entisenä kilpauimarina vapaauinnilla päälajina aloittaneena ja myöhemmin toisena päälajina tiedän, että myös vesiuintia kokeilleet tunnistavat seuraavan ilmiön: Kun poljin putoaa alas, jalka ja polkimen kuuppa työntävät ilmaa alas kuten vapaauimarin potkun pintaa kohti menevä vaihe tekee ja päin vastoin polkimen nostossa. Aika kadenssi saa olla, jotta etupyörä kevenee sen verran, että vierintävastus eturenkaalla vähentyy. Tappiota voi tulla hieman takarenkaalle tulevan painon lisääntymisestä. Eturenkaan muotokerroin muuttuisi. Tämä on saivartelua, mutta insinööri aloitti ketjun hehe.

Laskematta tai mittaamatta on vaikeaa diletantille arvata, miten merkityksetöntä on etupään nousu lisääntyneellä jalka/poljin yhdistelmän nosteella/pudotuksella kampikierroksen eri vaiheissa. Kun dynaaminen liike on kyseessä muun kropan ja pyörän osien ympäri virtaavan ilman turbulenssin jatkuva muutos ja reagointi on vähintään haasteellista aerodynaamikoillekin. Tavan tallaajasta puhumattakaan. Siten realistisempi tutkimuskeino on vierintätesti eri muotoisille ja kokoisille polkimen suojille. Siihen ei kannata jättää kokeiluja, jos edistys kiinnostaa ja säännöt sallivat. En ole lukenut WRRA säännöstöä, joten en tiedä, sallitaanko kengän korottamista katon puolelta jalkapöytää terävämpikattoiseksi, nilkan aerokattamista ja ylös päin niin edelleen.

Toki puolikatettuun luokkaan vaihtaminenkin on joillekin mahdollista ja vph on jo näköjään päättänyt kattamattomalla kisata. Nokia on frisbeegolf kisoissa, joissa olen ollut henkilökuntana, ollut turhan tuulinen paikka vphn me tavoitteita ajatellen. Sateet ovat haitanneet myös. Tiedä sitten, miten lähellä olevalla radalla tuuli haittaa. Avoimet paikat...

Avatar
Vilijami
Pistosuojattu sisällöntuottaja
Viestit: 2817
Liittynyt: 27 Maalis 2014, 10:19
Paikkakunta: Oulu

Re: Ufoilua nojapyörän aerodynamiikka-asioista

ViestiKirjoittaja Vilijami » 04 Touko 2016, 07:17

vph kirjoitti:Mutta mitä ihmettä!! Aurelien olikin jo tämän keksinnön miettinyt ja tehnyt. Hah!!!

Puolikkaista limukkapulloista tehdyt "terppa tuulisuojat" on esitelty foorumilla jo aikapäivää sitten.
Kuva

Avatar
vph
Sisällöntuottaja
Viestit: 1147
Liittynyt: 14 Loka 2014, 10:49
Paikkakunta: Provence-Alpes-Côte d'Azur tai Espoo tai Tampere

Re: Ufoilua nojapyörän aerodynamiikka-asioista

ViestiKirjoittaja vph » 04 Touko 2016, 12:33

Joo, kuten alussa jo epäilinkin, aiemmin läpikäytyjä juttuja. Aikapäiviä sitten oli pullonpuolikkaatkin :mrgreen: , mutta ehkä ei kuitenkaan aerodynamiikkamielessä.

Kiitos Joosehalle hyvistä linkeistä! Ne pikaisesti läpilukemalla näyttää vahvasti siltä, että WRRA ei moisia tötsiä hyväksy. Voivoivoi. Illalla palaan taas asiaan uusilla pöljillä ajatuksilla...

vaaka
Pistosuojattu sisällöntuottaja
Viestit: 3016
Liittynyt: 10 Maalis 2015, 09:13

Re: Ufoilua nojapyörän aerodynamiikka-asioista

ViestiKirjoittaja vaaka » 04 Touko 2016, 12:39

Ei pöljiä ideoita ollenkaan olleet! Älä luovuta. UCI on jo liika rajoittanut pyöräilyn kasvua, ikävää, ettei WRRA ole ottanut opiksi, tosin heidän hyväksi on luettava se, että sentään puolikatettuja saa olla. Kun katetut saavat olla toisessa poppoossa mukana, on aika hyvin vapautta tehdä tuotekehitystä.

Avatar
vph
Sisällöntuottaja
Viestit: 1147
Liittynyt: 14 Loka 2014, 10:49
Paikkakunta: Provence-Alpes-Côte d'Azur tai Espoo tai Tampere

Re: Ufoilua nojapyörän aerodynamiikka-asioista

ViestiKirjoittaja vph » 04 Touko 2016, 18:55

Väite kaksi

Tadpole trikeissa (ainakin valtaosassa) on ilmanvastuksen kannalta omituisia muotoilukukkasia. Katsotaas nyt tätäkin mulle tulossa olevaa kilvanajovehjettä. Merkkasin kuvaan hölmöt paikat joihin "helposti" saisi muotoilemalla paremmat muodot - sellaiset muodot, että ilmavirtaukseen nähden 90 asteen kulmassa olevaa osaa ei jäisi lainkaan: laitetaan näihinkin kohtiin jo edellisessä väitteessä esiintyneet "tötsät", tai jopa pisaramuoto koko rakenteen ympäri. Miksei toimisi?

Kuva

Vaikka noissa nuolien kohdissa onkin toiseen suuntaan pyöreä muoto, ovat ne kuitenkin siihen toiseen suuntaan huonoja, eli suoria, 90 asteen kulmassa olevia lankkuja. Summittaisen laskelmani mukaan (yhteenlaskettu pinta-ala 0.03 m2 ja Cv 0.5) noihin neljään kohtaan uppoaa 12 wattia tehoa 40 kmh nopeudessa. Noista kohdista ainakin osan voisi saada hyvinkin pisaramaiseksi muotoilemalla, joilloin tehotarve menisi ihan murto-osaan?

Mikäs tässä mättää, onko turhaa viimeistelyä tai kiellettyä WRRA:ssa? Noissa kohdissa olevat splitter platesit eivät ohjaisi ilmavirtaa kuljettajan ohitse millään tavalla, joten sallittua?

Asia kolme, vanha juttu joka harmittaa
USS ohjaus on vaan huono ilmanvastuksen kannalta. Käsivarret jäävät suht huonossa asennossa kokonaan kropan sivulle ja tämän lisäksi koko ohjaustankohässäkkä lisää poikkipinta-alaa. Tämä siis verrattuna "jalkojen välissä" olevaan yläohjaukseen, joka ainakin omassa päässäni olisi se optimi. On aika harmi, että en saanut tälle "liian vaikealle" muutokselle tukea tehtaalta.

Tämän valituksen pointti on se, että onkohan olemassa realistisia mahdollisuuksia omatoimiseen muutokseen USS -> Pistol grip? Tai onko mitään järkeä pultata lisätankoa, jolla saisi kädet jollakin tavalla tuohon eteen ja syliin? Ideoita? Itselläni lyö päässä aika tyhjää.

Avatar
Pastori
Pistosuojattu sisällöntuottaja
Viestit: 5971
Liittynyt: 22 Joulu 2007, 17:07
Paikkakunta: Joensuu
Viesti:

Re: Ufoilua nojapyörän aerodynamiikka-asioista

ViestiKirjoittaja Pastori » 04 Touko 2016, 19:11

Eiks tohon nyt kantsi heittää se nokka eteen = niin pöljät muodot menee piiloon?

Avatar
terppa
Pistosuojattu sisällöntuottaja
Viestit: 3039
Liittynyt: 09 Huhti 2010, 16:02
Paikkakunta: Lahden perämetsä

Re: Ufoilua nojapyörän aerodynamiikka-asioista

ViestiKirjoittaja terppa » 04 Touko 2016, 21:03

vph kirjoitti:Joo, kuten alussa jo epäilinkin, aiemmin läpikäytyjä juttuja. Aikapäiviä sitten oli pullonpuolikkaatkin :mrgreen: , mutta ehkä ei kuitenkaan aerodynamiikkamielessä.



Oli se nimenomaan aerodynamiikkamielessä, tosin toinen hyöty noista oli/on talvella kun se katkaisee kylmän viiman kulun kengänpohjaan, tai ainakin osan siitä

Kuva

viewtopic.php?f=7&t=1356&hilit=pioneer&start=105#p25024

Pullokokeita on ollut muitakin...

Kuva

Kun Pioneerihenkeä on ollut jo vuodesta 2010 niin vauhtia on haettu ensin teippaamalla ekoissa Nokian kisoissa t-paidan hiha jesarilla niin ettei lepata ja het paukkui 300 km 12 tunnilla :mrgreen: Sittemmin panokset rupesi kovenemaan ja kähvelsin äidiltä kukkapöydästä jalan ja tein ekan etukatteen ja teippailin mansikkamaamuovista takakatteet ja taas mentiin kovempaa.

Kuva

"Lopullinen" ennen seuraavaa modausta oli pvc-kalvosta ja aika silonen tuli pohjasta...

Kuva

Tuulilasejakin on ollut muutama ja tässä kätöstele-se-itse -versiossa oli kiva kun kädet oli viimalta suojassa, makuualustasta tehty.

Kuva

Pioneeri on kokenut kolmannen uudestisyntymisen ja siinä mielessä palataan vanhoihin hyviin aikoihin, että jahka muutaman viikon sisään saan akuuteimmat rästihommat pois mieltä painamasta niin jotain rumaa ja omaperäistä teipataan ja vedetään nippareilla kiinni kun tuo sähköläskinä tykkää kesäistä työmatkaa kulkea n. 26 kmh:n keskarilla vaikka rajoitin on säädetty 25 kmh lukemaan.

Ja ettei kukaan pääse sanomaan ettei noista mitään hyötyä ole niin testiajoakin on ajettu :mrgreen:

http://www.nojapyorafoorumi.fi/viewtopi ... =90#p23173
http://www.nojapyorafoorumi.fi/viewtopi ... =90#p23360
Nojasyklismiä vuodesta 2010

"Nojapyöräily on parasta mitä voi tehdä housut jalassa mutta kinnerillä voi ajaa myös ilman housuja"

Avatar
PW
KOM
Viestit: 13369
Liittynyt: 09 Touko 2009, 21:22
Paikkakunta: Imatra

Re: Ufoilua nojapyörän aerodynamiikka-asioista

ViestiKirjoittaja PW » 04 Touko 2016, 21:13

En oo kyllä nuijapäihin, enkä varsinkaan niiden ohjukseen perehtyny. Rohkenen kuitenkin ehdottaa ideaa josko vois soveltaa samanlaista ohjausta ku miun kolmipyörässä. Kaks ohutta/kevyttä keppiä nivellettynä ohjaustankoon ja toisesta päästä renkaita kääntäviin raidetankoihin - "virtuaaliohjauksesta" joskus puhuttu vaikka ei se miusta ihan sitä ole. Yhdelläkin sauvalla vois selvitä jos ohjaustangolla olis toisessa laidassa tukipiste. Luulis ett tuommonen ei kauheest ilmaa vastusta - kädet makaa sylissä.
Petri

Nojapyöräfoorumi toimii hyvin, aina saa vastauksen vaikkei kysyiskään mitään.

Avatar
vph
Sisällöntuottaja
Viestit: 1147
Liittynyt: 14 Loka 2014, 10:49
Paikkakunta: Provence-Alpes-Côte d'Azur tai Espoo tai Tampere

Re: Ufoilua nojapyörän aerodynamiikka-asioista

ViestiKirjoittaja vph » 04 Touko 2016, 23:10

Pastori kirjoitti:Eiks tohon nyt kantsi heittää se nokka eteen = niin pöljät muodot menee piiloon?


Siinä mielessä ei kannata, että noin tekemällä siirtyisi kaksipyöräisten kanssa samaan puolikatettujen luokkaan, jolloin kolme pyörää on pelkkä rasite. Potkitaan nyt sääntöjen rajoja ja haetaan optimia. Näin se kehitys kehittyy.


Palaa sivulle “Nojapyöräily urheiluna”

Paikallaolijat

Käyttäjiä lukemassa tätä aluetta: Ei rekisteröityneitä käyttäjiä ja 1 vierailija