Periodico bimestrale
Anno XIX, numero 88
Sett./Ottobre
ISSN 1128-3874
AERODINAMICA

Gli studi aerodinamici svelano la migliore posizione da tenere in un gruppo di 121 ciclisti, grazie alla più estesa simulazione mai realizzata nello sport

Il professor Bert Blocken della Eindhoven University of Technology and KU Leuven è un esperto di indagini scientifiche sul ciclismo d’élite per le quali si avvale della tecnologia di simulazione CFD (Computational Fluid Dynamics) ANSYS e dei supercomputer CRAY, Inc. Tecnologie che sono state da lui utilizzate per meglio comprendere le complesse interazioni aerodinamiche che si possono verificare in un gruppo di 121 ciclisti. I risultati della simulazione - convalidati dai test in galleria del vento – rivelano ad esempio che è 4 volte più facile pedalare al centro del gruppo rispetto a una volata in solitaria.

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Grazie agli studi del professor Blocken è possibile comprendere la migliore posizione che un ciclista deve adottare in discesa o i benefici aerodinamici derivanti da una vettura o una moto che seguono la corsa, entrambi elementi che possono influire sul risultato della gara. In un nuovo progetto del 2018, il professore ha condotto la più estesa simulazione numerica mai realizzata nel settore dello sport e del ciclismo in particolare. L’obiettivo era capire le interazioni aerodinamiche dell’intero pelotòn. Le conclusioni cui è giunto il professore confermano che la posizione migliore per un ciclista si trova al centro, in prossimità del gruppo di testa, tra la 12ma e la 14ma fila. Inoltre, i modelli computerizzati hanno calcolato che la resistenza sperimentata dagli atleti in questa posizione è da 10 a 20 volte inferiore rispetto a quella di un ciclista isolato, mentre finora si riteneva che la resistenza fosse solo 2 o 3 volte inferiore.

 

Il ciclista spinge l’aria di fronte a lui (rosso) creando una depressione sulla sua schiena(blu). Questa resistenza aerea induce la drag.


Pedalando, i ciclisti spingono l’aria davanti a loro creando una “sovrapressione” (in rosso) e una “depressione” alle loro spalle (blu); questa resistenza aerea che l’atleta deve continuamente combattere è conosciuta come drag. A causa delle interazioni aerodinamiche con i ciclisti circostanti, l’atleta che si trova al centro viene letteralmente trascinato dal movimento aereo indotto dal gruppo. Avvalendosi di ANSYS® Fluent® in esecuzione su Cray, il professor Blocken è stato in grado di creare una mappa completa della resistenza che - nel nucleo del gruppo - si riduce a un fattore pari a 20 (fino al 5% in meno rispetto al ciclista isolato) rispetto a quella di un ciclista isolato; in altre parole, è circa 4 volte più facile gareggiare nel nucleo del gruppo rispetto alla pedalata solitaria. “Stiamo collaborando a stretto contatto con atleti che desiderano trarre vantaggio da tecnologie avanzate. Questi risultati insegnano quanto è importante rimanere ben riparati nel gruppo il più a lungo possibile: si risparmia molta energia e si rimane freschi fino al rush finale”, spiega il professor Blocken.

Mappa della riduzione della resistenza rispetto a un ciclista isolato; cerchiato in rosso è la migliore posizione con condizioni aerodinamiche favorevoli pur rimanendo vicino alla testa della gara.

“I supercomputer gestiscono simulazione e carichi di lavoro analitici e di intelligenza artificiale particolarmente impegnativi”, ha dichiarato Dominik Ulmer, Director of Operations EMEA di CRAY. “Grazie a scalabilità e prestazioni eccezionali i sistemi Cray sono essenziali per ottenere una migliore comprensione di problemi complessi. In un momento in cui la simulazione risulta fondamentale per accelerare e amplificare l’innovazione nel settore hi-tech, il progetto Peloton e i sorprendenti risultati che ha prodotto dimostrano che questa tecnologia di simulazione è davvero pervasiva e può fare una grande differenza in uno sport popolare come il ciclismo”, conclude Thierry Marchal, Global Industry Director for Sports and Healthcare presso ANSYS.


Un test in galleria del vento conferma i risultati sorprendenti rivelati dal modello di supercomputer CFD. Il ciclista indicato dalla freccia identifica una delle posizioni molto vantaggiose con una resistenza calcolata dal 5 al 10%

Fonte: comunicato ANSYS©

 

 

 

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