Modelo de Orden Reducido de un Casco de Ciclista de Contrarreloj para la Optimización Aerodinámica a Través de la Deformación de Malla y Mejorado con Visualización Interactiva en Tiempo Real
Autores: Di Meo, E.; Lopez, A.; Groth, C.; Biancolini, M. E.; Valentini, P. P.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Modelo de Orden Reducido de un Casco de Ciclista de Contrarreloj para la Optimización Aerodinámica a Través de la Deformación de Malla y Mejorado con Visualización Interactiva en Tiempo Real
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Aerodinámica
Ciclismo de contrarreloj
Forma del casco
Modelo de orden reducido
Dinámica de fluidos computacional
Fuerza de resistencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
La aerodinámica es un factor clave en el ciclismo de contrarreloj. A lo largo de los años, se han investigado varios aspectos, incluyendo la posición, la vestimenta, el diseño de la bicicleta y la forma del casco. El presente estudio se centra en el desarrollo de una metodología para la optimización aerodinámica de un casco de contrarreloj mediante la implementación de un modelo de orden reducido, junto con técnicas de simulación avanzadas, como la dinámica de fluidos computacional, funciones de base radial, morfología de mallas y metodología de superficies de respuesta. La implementación de un modelo de orden reducido mejora la comprensión de las interacciones aerodinámicas en comparación con los flujos de trabajo de optimización tradicionales reportados en la investigación relacionada con el deporte, facilitando la identificación de una forma óptima del casco durante la fase de diseño. El estudio ofrece perspectivas prácticas para refinar el diseño del casco. Comenzando con un perfil de gota de agua como base, se prueban sistemáticamente varias configuraciones de morfología, resultando en una reducción del 10% en la fuerza de arrastre que actúa sobre el casco. El modelo de orden reducido también facilita el análisis de los patrones de flujo turbulento en el cuerpo del ciclista, proporcionando una comprensión detallada de las interacciones aerodinámicas. Al aprovechar modelos de orden reducido y técnicas de simulación avanzadas, este estudio contribuye a los esfuerzos en curso para reducir la resistencia aerodinámica de los cascos de contrarreloj, apoyando en última instancia el objetivo de mejorar el rendimiento de los atletas.
Descripción
La aerodinámica es un factor clave en el ciclismo de contrarreloj. A lo largo de los años, se han investigado varios aspectos, incluyendo la posición, la vestimenta, el diseño de la bicicleta y la forma del casco. El presente estudio se centra en el desarrollo de una metodología para la optimización aerodinámica de un casco de contrarreloj mediante la implementación de un modelo de orden reducido, junto con técnicas de simulación avanzadas, como la dinámica de fluidos computacional, funciones de base radial, morfología de mallas y metodología de superficies de respuesta. La implementación de un modelo de orden reducido mejora la comprensión de las interacciones aerodinámicas en comparación con los flujos de trabajo de optimización tradicionales reportados en la investigación relacionada con el deporte, facilitando la identificación de una forma óptima del casco durante la fase de diseño. El estudio ofrece perspectivas prácticas para refinar el diseño del casco. Comenzando con un perfil de gota de agua como base, se prueban sistemáticamente varias configuraciones de morfología, resultando en una reducción del 10% en la fuerza de arrastre que actúa sobre el casco. El modelo de orden reducido también facilita el análisis de los patrones de flujo turbulento en el cuerpo del ciclista, proporcionando una comprensión detallada de las interacciones aerodinámicas. Al aprovechar modelos de orden reducido y técnicas de simulación avanzadas, este estudio contribuye a los esfuerzos en curso para reducir la resistencia aerodinámica de los cascos de contrarreloj, apoyando en última instancia el objetivo de mejorar el rendimiento de los atletas.