Alternativa #1 "Cola de Bicicleta":
Pros:
- Idea original.
- Compacto y fácil de instalar.
- Podría disminuir la resistencia por presión, lo que se traduciría en un menor Cx.
Contras:
- Dificil de determinar su forma y posición ideales, ya que depende del lugar y la forma en que se cree el cambio de presiones en la parte trasera, lo que es dificil de medir.
- No disminuye la resistencia por fricción.
- Dificil saber la real mejora que podría traer, sólo medible en tunel de viento.
- Podría aumentar la resistencia si el aire llegara a chocar frontalmente con el dispositivo, efecto de un paracaidas.
Alternativa #2:"Punta de avión":
Pros:
- Mantiene al ciclista en la posicion optima para una buena aerodinámica.
- Disminuye fricción con la bicicleta.
- No estorba visibilidad del ciclista.
Contras:
- Requiere gran cantidad de material.
- Podría disminuir maniobrabilidad de la bicicleta.
- Se pierde aerodinámica si el ciclista cambia de posición.
- Produce desprendimiento del aire en la parte trasera, lo que se traduce en resistencia por presion.
Alternativa #3 "Cápsula":
Pros:
- Disminuye la resistencia por fricción, ya que la superficie es más lisa que el cuerpo del ciclista.
- Disminuye la resistencia por presión, ya que tiene una forma que impide el desprendimiento del aire.
- Forma muy aerodinámica, ya que simula el ala de un avion, lo que mejoraría notablemente el Cx.
- Cubre al cuerpo del ciclista que es el que aporta la mayor resistencia.
Diseño muy atractivo y novedoso.
Contras:
- Forma compleja, dificil de realizar en el plumavit.
- Requiere de material extra transparente para permitir la visión del ciclista.
- Podría quitar maniobrabilidad a la bicicleta.
- Habría que modificar el diseño, para que no disminuya la adherencia al piso, ya que al ser una forma de ala, podría producir un efecto de lift.
- Obliga al ciclista a adoptar una posición inclinada, lo que podría incomodar a algunas personas.
Alternativa #4: "Ala vertical"
Pros:
- Disminuye la resistencia por presión del ciclista y la bicicleta, al evitar el desprendimiento del aire por los costados.
- Se puede crear una puerta para que el ciclista pueda entrar comodamente a la bicicleta
Contras:
- Se produce efecto paracaidas con el aire que entra por arriba y por abajo al dispositivo, lo que podría aumentar drásticamente la resistencia.
- Requiere gran cantidad de material.
- Podría quitar maniobrabilidad a la bicicleta.
Dificil de ingresar cuando está puesto el dispositivo. - Requeriría de una puerta.
- Quita visibilidad.
Alternativa #5: "Unificar bicicleta en un sólo elemento aerodinámico":
Pros:
- Disminuye la resistencia por presión de la bicicleta, al evitar el desprendimiento del aire por los costados.
- No quita visibilidad.
- No entorpece la movilidad ni maniobrabilidad del ciclista.
Contras:
- No cubre al ciclista, que es el que aporta mayor resistencia.
- Se produce efecto paracaidas con el aire que entra por arriba y por abajo al dispositivo, lo que podría aumentar drásticamente la resistencia.
- Requiere gran cantidad de material.
Alternativa #6:"Mezcla entre 4 y 5"
Pros:
- Disminuye la resistencia por presión de la bicicleta y la parte inferior del ciclista, al evitar el desprendimiento del aire por los costados.
- No quita visibilidad.
Contras:
- No cubre parte del cuerpo del ciclista.
- Se produce efecto paracaidas con el aire que entra por arriba y por abajo al dispositivo, lo que podría aumentar drásticamente la resistencia.
- Requiere gran cantidad de material.
- Podría dificultar la maniobrabilidad.
Alternativa #7: "Misil humano"
Pros:
- Disminuye ampliamente la resistencia por presión tanto de la bicicleta como del ciclista, al evitar el desprendimiento del aire.
- Disminuye la resistencia por fricción, al ser una superficie lisa.
Su forma aerodinámica dismninuiría notablemente el Cx, lo que se traduciría en una menor fuerza de arrastre.
Contras:
- Podría disminuir la maniobrabilidad y la visibilidad.
- Requiere gran cantidad de material.
- Muy grande, lo que hace que sea poco práctico.
- Requeriría de una puerta para poder ingresar a la bicicleta con el dispositivo puesto.
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Considerando todas las ventajas y desventajas antes mencionadas, hemos concluido que la mejor alternativa aerodinámica es la número 4, que llamamos "Cápsula", consideramos también, que esta opción es realizable, por lo que se puede llevar a cabo con los materiales en cuestión. A continuación detallamos algunas especificaciones del diseño.
.5.1 Descripción física del diseño previsto:
La "Cápsula" es una sola estructura liviana, fabricada de plumavit y otros materiales de bajo costo y/o reciclados, que aun están por determinarse. Tal como lo dice su nombre tiene forma de cápsula y la idea es proteger al ciclista, desde cabeza a cintura, de toda resistencia que pueda producirse por la presión del aire contra su cuerpo. En la imagen a continuación puede observarse su estructura física en detalle.
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5.2 Plan de trabajo Real
Tal como planteamos anteriormente en éste blog, tenemos 4 nuevas metas: la primera será corroborar de forma experimental que el diseño elegido es el mejor, para lo cual tenemos pensado elaborar un modelo preliminar a escala; la segunda meta será la elaboracion y montaje; la tercera meta abarcará la realización de las últimas pruebas y ajustes finales; y finalmente, la cuarta meta consistirá su presentación en público. Para el cumplimiento de éstas hemos asignado nuevas labores de cada uno de los integrandes, las cuales se detallan a continuacion.
Francisca Celedón: Elaboracion de presupuesto, cotizacion y compra de materiales. Considerar soluciones para dificultades que se puedan enfrentar. Críticas al diseño y posibles soluciones.
Silvana Rodriguez: Coordinación de grupo. Fijar lugar y condiciones óptimas para la elaboración del dispositivo. Considerar soluciones para dificultades que se puedan enfrentar. Críticas al diseño y posibles soluciones.
Stephanie Rotella: Analizar la manera en que probaremos que el dispositivo es efectivo y cumple requisitos, Testear. Considerar soluciones para dificultades que se puedan enfrentar. Críticas al diseño y posibles soluciones.
Tomás Puelma: Investigar sobre moldeo, corte, union y todo lo relacionado con la manipulacion del material. Considerar soluciones para dificultades que se puedan enfrentar. Críticas al diseño y posibles soluciones.
5.3 Estimación de costos:
Nuestro diseño no superará los veinticinco mil pesos, dentro de los cuales estan considerados materiales comprados y reciclados, pegamentos e incluso las herramientas y materiales adicionales que se requieren para un montaje estable, seguro y ergonómico.
5.4 Predicción del desempeño:
De nuestra investigación, pudimos concluir que hay tres formas de mejorar la aerodinámica de una bicicleta:
En primer lugar se puede reducir la cantidad de energía malgastada en la interacción del vehículo con el aire..
En segundo lugar, se pude disminuir la cantidad de aire por cada segundo de avance.
En tercer lugar, el ciclista puede encontrar aire moviéndose de forma tal que produzca viento de cola. El ejemplo más claro es cuando corre muy cerca de la estela de otro ciclista o vehiculo.
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Con el dispositivo escogido atacamos dos de estas tres formas de disminuir la resistencia aerodinámica. La primera se consigue ya que en el diseño se considera que la punta y parte trasera del dispositivo son afilados, además de superficies lisas e uniformes, de este modo se minimiza la resistencia a la presión y fricción. La segunda también es lograda ya que el área frontal en contacto con el aire será la mínima posible para que no intervenga en la maniobrabilidad de la bicicleta. Tras todo éste análisis de nuestro diseño predecimos que el dispositivo que crearemos tendrá un buen desempeño y mejorará, dentro de las posibilidades reales, la aerodinámica de la bicicleta.
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