Kan de TU de wielersport naar een hogere versnelling helpen? Het TU Delft Sports Engineering Institute denkt van wel. In de aanloop naar de Giro d’Italia organiseert het instituut op 28 april een symposium over Delfts wieleronderzoek. Een greep uit de onderwerpen.
Ring of fire
L&R
De ring of fire-techniek is bedacht door prof.dr. Fulvio Scarano van de groep aerodynamics, wind energy & propulsion (Luchtvaart- en Ruimtevaarttechniek). Hij wil de bellenblaastechniek, particle image velocimetry – ook wel PIV genoemd, uiteindelijk buiten gebruiken, in sportstadions. Hij wil sporters – of het nu wielrenners, hardlopers of skateboarders zijn – tijdens hun sportprestatie door een wolk van ultrafijne heliumbelletjes laten gaan en hen op dat moment beschijnen met lasers of led-lichten die in een boog over de baan staan opgesteld. Camera’s en computers brengen vervolgens de luchtstromen rond de sporter in kaart. Scarano noemt deze uitvinding de ‘ring of fire’. “Atleten kunnen nu niet trainen op aerodynamische houding”, zegt hij. “Dat is een verspilling van talent. Ik stel me voor dat ze in de toekomst Google glasses op hebben waarop ze feedback over hun luchtweerstand te zien krijgen vlak nadat ze door de ring of fire zijn gegaan.” Behalve dat de techniek technisch zeer uitdagend is, is er een probleem; de zeepbelletjes maken de baan glad.
Human Power Team – Velox
Dreamhall
Het Human Power Team Delft Amsterdam (bestaand uit studenten van TU en VU) doet elk jaar mee aan de World Human Powered Speed Challenge. “In Nevada is een lange kaarsrechte weg. De coureur moet acht kilometer lang snelheid maken en gaat dan een ‘trajectcontrole’ van 200 meter in”, aldus teammanager Hugo Lambriex. Gedurende deze ‘trajectcontrole’ wordt de maximumsnelheid behaald en gemeten. In 2013 behaalde het team een record met een snelheid van 133,78 kilometer per uur. Op een fiets wel te verstaan. Afgelopen september werd dit record verbroken door een Canadees met 139,4 kilometer per uur. Dit jaar moet de Velox ligfiets over de baan ‘vliegen’. Hij krijgt namelijk nieuwe wielen met spaken waarin vleugelprofielen zitten. Oud-schaatser Jan Bos zorgt voor de aandrijving. In 2012 heeft Bos ook meegedaan met het project, maar zonder een record te vestigen. De samenwerking van twee universiteiten maakt dit project uniek. Studenten van de TU Delft zijn verantwoordelijk voor het ontwerpen en bouwen van de fiets, terwijl bewegingswetenschappers van de VU Amsterdam zich bezighouden met de selectie, training en coaching van de coureur.
Optimale tijdrit
EWI
Sport vooruit helpen is ook data crunchen. De Utrechtse wiskundige en topsporter Jenny de Jong, die onlangs zilver won in de vrouwenacht tijdens het EK roeien in Poznan, onderzoekt in opdracht van het TU Delft Sports Engineering Institute de tijdritten van wielrenners, waaronder die van Tom Dumoulin. Gegeven een bepaald parcours, een bepaalde afstand en een renner met specifieke fysieke eigenschappen, zoekt ze naar een optimale vermogensverdeling van zijn energieverbruik. “Met de conclusies [uit het model] kun je voorspellen hoe Dumoulin het beste resultaat kan behalen”, vertelde ze onlangs in een interview aan Delta. Wat gebeurt er als Dumoulin na een bocht gaat versnellen? Hoe lang doet hij over die versnelling? Dat soort vragen kan De Jong beantwoorden. Andere vragen zijn lastiger. De Jong: “Dumoulin vroeg zich af of hij na een bocht beter kan gaan staan, om meer kracht te kunnen zetten, of blijven zitten vanwege de kleinere luchtweerstand. Die vraag is zo ingewikkeld dat daar een promotieonderzoek voor nodig is om hem te beantwoorden.”
De meetfiets
3mE afdeling biochemical engineering
‘In een bochtige afdaling vliegt een renner als Vincenzo Nibali naar beneden als een condor en rijdt Thibaut Pinot met dichtgeknepen billen’, zo liet fietsonderzoeker Niels Lommers zich onlangs ontvallen in een persbericht. Volgens Lommers en zijn begeleider, dr.ir. Arend Schwab van het TU Delft fietslab bij de faculteit 3mE, speelt er meer dan alleen lef bij het afdalen. Je moet af en toe remmen, daar ontkomen ook de durfallen niet aan. “Als je remt, doe dit dan krachtig en pas vlak voordat je een bocht in duikt”, zegt Schwab. Schwab en Lommers hebben een ‘meetfiets’ ontwikkeld waarmee ze het stuur- en remgedrag van de leden van de professionele wielerploeg Team Giant-Alpecin in kaart hebben gebracht. De fiets kan ook meten hoe een fietser in de bocht hangt en welke lijn hij aanhoudt.
Inzicht hierin kan zorgen voor een beslissende voorsprong op de concurrentie. Op termijn wil Schwab de fiets ook voorzien van meetapparatuur om angst bij de renners te bepalen. Normaal kan dit door de elektrische weerstand van de huid te meten. Maar omdat de sporters ontzettend zweten, is dat in dit geval lastig. “Daar moeten we nog wat op zien te vinden”, zegt Schwab.
Fietshelm
IO
Een helm op je hoofd is veilig, maar zorgt voor extra luchtweerstand. Zeker als er gleufjes in zitten voor de ventilatie. IO-alumnus ir. Tjerk Bakker vertelt tijdens het symposium over de speurtocht van zijn werkgever, BBB Cycling, naar de meest aerodynamische fietshelmen met ventilatie. Ideeën voor een van de laatste ontwerpen kwamen voort uit het samenwerkingsverband dat het bedrijf in fietsaccessoires al enkele jaren heeft met de faculteit Industrieel Ontwerpen. De Tithon heet de nieuwste helm. Eind februari wonnen de studenten en BBB Cycling er de Taipei Bike Show Design & Innovation Award mee. Elk jaar sleutelen en rekenen IO-studenten aan fietsaccessoires tijdens het vak advanced embodiment design. Op dit moment denken ze na over de veiligheid van fietshelmen. Door te spelen met de vormgeving en gebruik van nieuwe materialen willen ze de veiligheid verbeteren.
Proefkonijnen
Fietsbedrijven vinden de TU Delft interessant om mee samen te werken. BBB Cycling bijvoorbeeld, een van de partners van het TU Delft Sports Engineering Institute, laat zijn nieuwste producten graag testen door jonge ingenieurs. “We testen van alles”, zegt Gijs Bouman van WTOS, de studentenwielervereniging in Delft. “Zadels, derailleurs, helmen, spatborden, handschoenen. Ik denk dat wij interessante proefpersonen zijn vanwege onze technische achtergrond. Daardoor kunnen we goede feedback geven. Waarschijnlijk gaan we binnenkort ook tests doen voor Mylaps. Dit bedrijf maakt transponders om wedstrijduitslagen te registreren.”
Symposium ‘Technology in Cycling’, donderdag 28 april, 13.30 -18.30 uur, Mekelweg 8. Toegang is gratis. Aanmelding en informatie: sportsengineering.tudelft.nl
Do you have a question or comment about this article?
delta@tudelft.nl
Comments are closed.