Doctorandus/a PhD student
Promotie / Defence
Language: en
Waar: aula van de Tweede Hoofdwet, 01.02, Kasteelpark Arenberg 41, 3001 Heverlee
Promotor / Supervisor
- Prof. dr. ir. Bert Blocken (promotor)
- De heer Hamid Montazeri (co-promotor)
Samenvatting van het onderzoek / Summary of Research
Bij het analyseren van de prestaties van een renner zijn er veel aspecten om rekening mee te houden, maar uiteindelijk gaat het erom dat de renner de wedstrijd wint. Professionele wielrenners kunnen een wedstrijd winnen met zeer kleine tijdsverschillen. Zo won LeMond in 1989 de Tour de France in 87u38'35" met slechts 8" voorsprong op Fignon. De vraag is dan hoe je voldoende concurrentievoordeel kunt bieden aan professionele wielrenners om de wedstrijd te winnen. Het is bekend dat de grootste kracht die de beweging van de renner op een vlak terrein en bij hoge snelheid tegenwerkt, de aërodynamische weerstand is, dus de weerstand die wordt veroorzaakt door de beweging van de renner in de lucht.
Onderzoekers en fabrikanten analyseren hoe de beweging van de fietser en de fiets door de lucht kan worden verbeterd. Een van de onderdelen die in vele varianten wordt geproduceerd is het wiel, omdat er veel fabrikanten actief zijn in die markt. Om de luchtweerstand van het wiel te verminderen is het gebruikelijk om het aantal spaken te reduceren, diepere velgen te gebruiken en de verhouding tussen de breedte van de band en die van de velg goed te kiezen. De nieuwe wielmodellen kunnen fysiek worden getest in een windtunnel zodra een model is gemaakt, of hun aërodynamica kan virtueel worden getest met behulp van computersimulaties, ook wel computationele vloeistofdynamica (CFD) simulaties genoemd. CFD-simulaties en/of windtunneltests moeten zeer nauwkeurig zijn om de krachten en momenten die op het wiel inwerken correct te voorspellen: dit is nodig om goed te kunnen beoordelen welk wiel de minste weerstand heeft, zodat de wielrenners kostbare seconden kunnen winnen.
Mijn doctoraatsthesis bespreekt de aërodynamica van het wielrennen in zijn geheel, rekening houdend met alle evoluties in de fietsuitrusting vanuit een aërodynamisch standpunt. Daarna richt het zich op het geïsoleerde wiel en ontwikkelt het een reeks richtlijnen voor CFD-simulaties die moeten leiden tot betrouwbare en nauwkeurige aerodynamische resultaten voor wielen met spaken. Tot slot wordt de invloed van een voorwiel met zestien spaken op de aërodynamische prestaties van het hele systeem, de fiets en de wielrenner, beoordeeld. De informatie in deze thesis zal fabrikanten helpen om de aërodynamica van het wiel beter te beoordelen en zo de prestatie van het wiel, en daarmee de prestatie van de fietser, verder te verbeteren.
Volledige tekst van het doctoraat / full text
Examencommissie / Board of examiners
- Prof. dr. ir. Bert Blocken (promotor)
- De heer Hamid Montazeri (co-promotor)
- Prof. dr. ir. Omer Van der Biest (voorzitter)
- De heer Twan Antonius Johannes van Hooff (secretaris)
- Prof. dr. Johan Meyers
- Prof. dr. ir. Bart Nicolai
- Dr. Frédéric Grappe , Université de Bourgogne-Franche-Comté
- Dr. Eoghan Clifford , National University of Ireland Galwa