Zwerm fietsers uit 3D-printer onthult beste plek in peloton

Vechten om de juiste plek in het peloton: het is voor veel wielrenners een belangrijke manier om energie te besparen tijdens wedstrijden zoals de Tour de France. Dankzij een grootse simulatie weten we nu precies hoeveel voordeel de juiste positie voor wielrenners oplevert.

3D-geprinte renners klaar voor de start. Foto: The Peloton Project

Om te bestuderen hoe lucht om een groep wielrenners heen stroomt, hebben onderzoekers de grootste computersimulatie op poten gezet die ooit van een sport gemaakt is. Ze verdeelden een virtueel peloton in drie miljard verschillende cellen die de weerstand van de wind registreerden. Deze gegevens werden vervolgens gevoerd aan een supercomputer die 54 uur lang rekende op de interacties tussen de renners, hun fietsen en de lucht om hen heen.

Geprinte promovendus

De resultaten die kwamen bovendrijven zullen de rechtgeaarde wielerfan niet verbazen: de gunstigste positie in een driehoekige formatie blijkt achterin te zijn. Wel verrassend: het voordeel van een positie achterin is veel groter dan gedacht. Eerder werd geschat dat de windweerstand achter in het peloton 50 procent is vergeleken met die van een eenzame fietser, maar de onderzoekers kwamen tot de conclusie dat de weerstand in werkelijkheid slechts 5 procent is.

‘Het is alsof een renner met 12 tot 15 kilometer per uur fietst in een peloton dat voortjakkert met 54 kilometer per uur’, zegt hoogleraar aerodynamica Bert Blocken, leider van het project met collega’s van de TU Eindhoven en de KU Leuven. ‘Daarom lijkt het te kloppen dat renners zo weinig energie verbruiken.’

De berekeningen werden bevestigd met behulp van 121 fysieke modellen van fietsers in een windtunnel. De poppen waren 3D-geprinte kopieën van een promovendus. Er werd wind langs de poppen geblazen en met kleine druksensoren werd het verschil in luchtweerstand op elk punt gemeten.

Eindsprint

dossier Fietsfysica
Hoe blijft een fiets overeind? Die vraag is een stuk lastiger te beantwoorden dan het lijkt. Lees er alles over in ons dossier Fietsfysica in New Scientist 52 Bestel in onze webshop

Wielrenners verdringen zich vaak om een positie in het peloton; Blockens werk kan hen wellicht helpen om uit te zoeken op welke plek ze moeten mikken. Zo is de luchtweerstand zes of zeven rijen van voren in het peloton ongeveer even gunstig als verder naar achteren, maar een renner heeft daar ook het voordeel dat hij dicht genoeg bij het front zit om deel te kunnen nemen aan een eventuele eindsprint.

‘Vanuit de auto naast de renners kun je duidelijk zien dat sommige van hen nauwelijks aan het trappen zijn’, zegt Tim Wade van het Britse informatietechnologiebedrijf Dimension Data. New Scientist sprak met hem terwijl hij het peloton volgde op de eerste dag van de Tour de France.

In de rommelige echte wereld spelen er nog wel wat factoren mee die niet meegenomen zijn in de simulatie, zegt Wade. Zo zijn niet alle renners en fietsen op dezelfde manier gebouwd en is het weer notoir onvoorspelbaar.

Mis niet langer het laatste wetenschapsnieuws en meld je nu gratis aan voor de nieuwsbrief van New Scientist.

Lees verder:

Plaats een reactie