Seksjonen forskning består av saker som er skrevet av ansatte i Forskningsrådet, Sintef, NTNU og UiO.
Slik kan resultatene av vindtestene se ut. (Bilde: Luca Oggiano/NTNU)

AERODYNAMISK SYKKELDRAKT

Ny NTNU-utviklet sykkeldrakt: - Ser ikke bort fra at den kan bli feltets raskeste

Flere prosenter forskjell.

Norges største vindtunell befinner seg på NTNU. Her testes og utvikles drakter til mange fartsfulle idretter.

Live Spurkland har jobbet med å teste forbedringsmuligheter på en sykkeldrakt for landeveisritt i sin mastergrad ved Institutt for energi- og prosessteknikk. Drakten skal lanseres i høst.

Dette har hun gjort i samarbeid med Senter for idrettsanlegg og teknologi (SIAT) og sportstøyprodusenten Trimtex Sport AS.

– Idrettsdrakten kan utgjøre forskjellen på seier og nederlag. Både størrelse, utforming, plassering av sømmer, overflatestruktur og tykkelsen til materialene har mye å si for hvordan lufta strømmer rundt deg, sier Spurkland som selv er aktiv syklist og kjenner tematikken på kroppen, bokstavelig talt.

100 km/t inne i vindtunellen

Live Spurkland gjør de siste justeringene før proffsyklist og testpilot Ingrid Lorvik tråkker avgårde inne i vindtunnelen.
Live Spurkland gjør de siste justeringene før proffsyklist og testpilot Ingrid Lorvik tråkker avgårde inne i vindtunnelen. Foto: Idun Haugan/NTNU

I testene inne i vindtunellen har hun sammenlignet drakter ved å måle total luftmotstand på utøvere og mannekenger i hastigheter opp mot 100 km/t. Utgangspunktet var å utvikle en sykkeldrakt for landeveisritt fellesstart for Trimtex Sport AS.

Gjennom mange forsøk knyttet til aerodynamikk, er konklusjonen følgende:

– Resultatet var slående med åtte watts reduksjon for trøyen og fem watt for shortsen i 50 km/t. Dette tilsvarer omtrent tre særdeles kjærkomne prosent og kan være tungen på vektskålen når det virkelig gjelder, sier hun.

– Drakten vi tok utgangspunkt i, var allerede åletrang og lekker, så fokuset lå hovedsakelig på materialbruk. En drakt kan settes sammen av flere ulike materialer for å oppnå ønsket effekt på ulike deler av kroppen, forklarer hun.

– Ved å analysere hvordan luften strømmer rundt utøveren i gitte arbeidsstillinger, kan materialene plasseres slik at de manipulerer strømningen på en konstruktiv måte. Drakten kan dermed optimaliseres for en gitt hastighet eller et hastighetsprofil.

Testet 30 ulike materialer

CFD som verktøy

  • For å øke forståelsen av aerodynamikken på en syklist, ble det gjort CFD (Computational Fluid Dynamics) analyser basert på 3D scanninger av modeller brukt til testing i vindtunellen.
  • Siden CFD normalt ikke blir brukt til dette formålet i dag, fungerte dette prosjektet som en validering av metoden.
  • Total luftmotstand avvek lite fra de eksperimentelle resultatene og viste at CFD absolutt også kan brukes i idrettssammenheng.
  • I fremtiden kan dermed utviklingsprosessen forbedres ved å trekke det beste fra simulering og eksperimentering i vindtunellen.

– I tillegg til åpenbare forbedringspotensial som redusert frontareal og å sørge for at drakten beveger seg på en god måte rundt kroppen, har også overflatestrukturen stor innvirkning på luftmotstanden. Et glatt materiale er ønskelig der friksjonsdrag dominerer, mens et grovt materiale kan bidra til tidligere turbulens i grensesjiktet og dermed redusere luftmotstanden skapt av trykkforskjeller, sier Spurkland.

Bevegelse, vibrasjon og vindretning er andre faktorer som må tas i betraktning, i tillegg til at drakten skal være både behagelig, praktisk og i tråd med utstyrsreglementet.

– Etter å ha testet opp mot 30 materialer med ulik overflatestruktur, ble det satt sammen flere drakter som skilte seg fra originaldrakten ved at de hadde glattere materialer noen steder og ulike grove strukturer på andre steder av drakten.

Det ga altså gode resultater.

– Vi ser ikke bort fra at drakten kan bli feltets raskeste, sier Live Spurkland.

Kommentarer (1)

Kommentarer (1)