Reproduciendo con precisión la resistencia que se siente mientras se conduce a través de un ventilador de resistencia diy turbo trainer

Si tuviera que construir mi propio entrenador turbo estilo Lemond Revolution (enlace a continuación), ¿podría usar la velocidad del aire en metros / segundo ^ 2 a la que se está moviendo el ciclista como un buen indicador de qué tipo y tamaño de ventilador usar?

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O dicho al revés, ¿podría usar el flujo de aire indicado que se mueve a través del ventilador en un rango de revoluciones por minuto para proporcionar una resistencia similar a la que se encuentra afuera, aumentando la resistencia con el cubo de la velocidad?

¿Sería suficiente esta información para comenzar a construir, experimentar y probar ventiladores para un entrenador turbo de bricolaje?

Si el ventilador tiene un mapa aerodinámico que indica su lb/min en el flujo de aire a unas rpm dadas (que está dentro de la cadencia normal de una bicicleta con engranajes), ¿es este un buen indicador de la resistencia potencial que proporcionará (una vez convertido de estatuto a métrico)? ?

anuncio de resistencia a la revolución de lemond

Enlace del entrenador de Lemond Revolution: http://greglemond.com/#!/revolution

¿Qué quiere decir con "estatuto a métrica". Además, el casete en el ventilador LeMond sugiere que probablemente esté mirando las rpm de la rueda, no las rpm del arranque (la cadencia son las rpm del arranque), y parece que se preparan nuevamente en el entrenador. También podría ser útil apuntar el ventilador hacia el ciclista en lugar de apuntar hacia un lado.
Es posible que también deba considerar la carga de inercia del entrenador, ya que afecta el componente de aceleración de la ecuación, así como también qué hacer para simular gradientes variables. IOW intentar simular de manera realista las condiciones de la carretera es bastante difícil de hacer, principalmente porque es muy variable. Supongo que mi pregunta es ¿qué estás tratando de lograr realmente?
Estoy con @AlexSimmons. ¿Por qué no simplemente elegir un equipo que le proporcione un entrenamiento?
La resistencia del ventilador se debe a la aceleración de la masa de aire que lo atraviesa en la unidad de tiempo. (Y, para @AlexSimmons, es muy difícil modelar de manera realista la carga de inercia; se necesita un volante grande para eso).
@DanielRHicks, Alex está familiarizado con la carga inercial. Aquí está su entrenador de resistencia construido en casa y su volante. Usuario 95786, aquí hay algunas estimaciones de los parámetros de arrastre (CdA y Crr "virtuales") para Lemond Revolution. Tal vez eso te ayude a construir el tuyo propio.
Tenga en cuenta que algunas cubiertas protectoras de ventiladores pueden reducir la resistencia del aire al generar vórtices dentro de la cubierta. Cuando coloqué una cubierta sobre el volante de mi entrenador, tuve que agregar aspas de aire adicionales ya que el ventilador semicerrado generaría un fuerte remolino dentro de la cubierta. Los entrenadores que mueven suficiente aire para proporcionar una curva de resistencia similar a la de un camino suelen ser terriblemente ruidosos, lo que puede o no ser un problema. Ver videos o escuchar música puede requerir auriculares a un volumen alto. En cualquier caso, requiere un ventilador grande, o uno que gire muy rápido por medio de engranajes.
Gracias por los comentarios y enlaces a todos, mi intención era construir una plataforma estable sobre extrusiones bosch/rexworth a la que tengo fácil acceso en el departamento de r'd en el trabajo. Luego, cambie de un cubo y un volante de inercia personalizados en una proporción de 5: 1 a un compresor turbo de gran diámetro con un mapa aerodinámico similar a este (rpm bajas): turbobygarrett.com/turbobygarrett/sites/default/files/…
El escollo que tengo es que no tengo idea de si la proporción de flujo de aire corregido lb/min a rpm del turbo es una métrica útil para usar cuando se intenta replicar los metros/segundo^2 descritos por Lemond Revolution. También creo que un flujo de aire altamente concentrado podría silenciarse significativamente con el uso de cámaras de Helmholtz.
Tenga en cuenta que a menudo se cree que restringir el flujo de aire de un ventilador o soplador aumentará la carga en el ventilador (es decir, causará más resistencia), pero ocurre todo lo contrario. Restringir el flujo de aire, al reducir la cantidad de aire que se acelera, reduce la resistencia.
Son 18 meses después. ¿Alguna vez terminaste de construir este entrenador? ¿Podría agregar una respuesta para que los futuros buscadores puedan ver cómo le fue? Está totalmente bien responder a su propia pregunta. Esto ayuda con el cierre.

Respuestas (1)

Las dos fuerzas principales que proporcionan resistencia al andar en bicicleta son la resistencia a la rodadura y la resistencia del aire. Sin embargo, la resistencia a la rodadura se convierte en una pequeña fracción de la resistencia una vez que logras un ritmo constante de ciclismo. Aquí hay un artículo que ilustra esta idea.

Por lo tanto, analizar exclusivamente la fuerza del viento durante la conducción cubrirá una gran parte de la imagen, pero dejará parte de ella. La mejor manera de imitar la fuerza de andar en bicicleta es igualar la energía cinética (o momento de inercia).

Puede lograr este resultado de muchas maneras (matemáticamente indefinidas), ya que puede tener un ventilador enorme que gire muy lentamente, un ventilador pequeño que gire muy rápido o cualquier punto intermedio.

Entonces, cualquier tipo de ventilador funcionará, solo necesita manipular la relación de transmisión entre la manivela y el ventilador para que coincida con la energía del ciclista. Pero estoy un poco confundido en el sitio que dice que la velocidad del aire está en m/(s ^ 2) ya que la velocidad es m/s, y no usaría eso como la métrica para la resistencia del ciclista ya que no tiene en cuenta todas las resistencias sentido al andar en una bicicleta normal.

Habiendo dicho todo esto, si tiene acceso a un motor eléctrico que podría conectar al ventilador (con salida controlable), podría generar el vataje de un ciclista promedio (o su vataje), ver qué tan rápido gira y luego usar cálculos de relación de transmisión entre la manivela y el ventilador, vea qué proporción necesitaría para alcanzar esta velocidad. Cualquier pequeño error en los cálculos podría compensarse con la capacidad de cambiar de marcha para que no se noten.

El eje x en el gráfico anterior no es m/(s^2), es (m/s)^2. Podemos decir esto porque el eje y está en Newtons.