viernes, 19 de octubre de 2018

La draisiana y el ciclo rotor eólico.

Cómo surgió el "Proyecto Ciclo Rotor Eólico".



Gabriel Saitua. Ciclista aficionado
Promotor del Proyecto Ciclo Rotor Eólico
Equipo  Karmany´s. Getxo. Bizkaia.

Presentación

Karl Drais fue un varón, ingeniero y demócrata, dedicado a la investigación tras su retirada de la actividad pública. Entre sus frutos se encuentra la presentación de la Laufmaschine, o “máquina de correr” en Mannheim el 12 junio de 1817; en aquel momento su objetivo era el conseguir la independencia del caballo… 

Décadas más tarde, Pierre Michaux le incorporó los pedales y posteriormente se añadieron cubiertas, diversos desarrollos… se comenzó a tener en cuenta el peso y la resistencia de los materiales usados en su construcción, pasando por el hierro, las aleaciones, el aluminio, la madera, el carbono y el titanio…  

…se incorporaron ayudas al pedaleo con baterías complementarias… o incluso asistencia el pedaleo con aire a presión.

En nuestro caso, el “Proyecto Ciclo Rotor Eólico” trabaja por un modelo de utilidad para facilitar la eficiencia del ciclista utilizando la energía eólica a medida que aumentamos nuestra propia velocidad…

En el año 2016 surgió la idea, y en 2017, tomando el ejemplo de Karl Drais, tras mi retirada de mi actividad profesional, tuve la oportunidad de dedicar "algún tiempo" a observar, aprender y "mirar de otra manera" a “la máquina de correr”.

Pedaleando con mi equipo de aficionados al ciclismo, Karmany´s de Algorta, Getxo, Bizkaia,  País Vasco, pensé en relacionar "el giro de la rueda con el viento que la atraviesa" y que aumenta con el cuadrado de la velocidad, para optimizar su potencial cinético.

El motivo final de la innovación sería siendo el mismo que le motivó a Karl Drais en el año 1817 y que dió lugar a “la máquina de correr”… el independizarse… sentirse libre al viento y correr… y ahora un poco más… si ello fuera posible con el Ciclo Rotor.

Dado que el viento es el único elemento que siempre nios da da cara en el ciclismo, nos preguntamos: "¿?sería posible utilizarlo como alianza en la rueda, como elemento que utilizamos con una alta velocidad rotacional?".

Algunos datos los encontramos en la historia de los molinos de viento.

El molino fue diseñado para transformar la energía del movimiento del viento y del agua en energía aprovechable para la actividad humana. Aunque se trata de una invención muy antigua, ya que se encuentran molinos de agua para moler cereal en el paleolítico, no será hasta el imperio persa en que se invente el molino de viento.

El molino de viento clásico se origina en babilonia, y se trataba de una pieza de eje vertical entorno a la cual giran las aspas que más bien podrían denominarse velas, construido con secciones de madera para evitar las turbulencias provocadas por la dirección del viento; las aspas estaban protegidas por una construcción con grandes huecos, que permitía el paso de aire en un flujo no turbulento. El molino más antiguo conocido, con esta estructura data del 1000 a.C. http://tectonicablog.com/?p=47097

Si observamos al ciclista que se desplaza en bicicleta, éste genera viento, que junto con el viento en contra generan una resistencia que aumenta con el cuadrado de la velocidad. Ésta energía potencial del viento podría utilizarse si incorporamos un pequeño aeromotor, a modo de molino de viento, como un helicoide circular adaptado a la rueda.

Para el rango de velocidad del cicloturista, el aeromotor más adecuado sería el de dos palas, dado que un aeromotor bipala rinde adecuadamente en velocidades que oscilan entre 7 y 14 metros/sg.

La eficiencia del ciclo rotor eólico se pondría de manifiesto cuando la velocidad relativa del viento alcanza el momento crítico en el cual nuestra capa límite de contacto recibe el cambio de flujo laminar a turbulento. Ésta condición tiene lugar cuando alcanzamos los 25km/h. de velocidad relativa, muy habitual en la práctica de ciclismo, tanto en el ciclismo en pista como en carretera.


El "Proyecto Ciclo Rotor Eólico".

En nuestros prototipos adaptamos dos palas o álabes amplios y fijos sobre los planos formados por los radios en caras de la rueda trasera; su morfología es de helicoide circular abierto en “S”, y su morfología específica aerodinámica nos permite modificar la dirección e incrementar la velocidad del viento que incide sobre la rueda según el principio de Bernoulli.

El aumento en la velocidad tangencial en el ciclo rotor nos permite obtener pulsos de aceleración significativos en dirección antero inferior y efecto suelo. Como resultado final trasformamos una rueda de gama media en una rueda de altas prestaciones dinámicas.

Se trata de un modelo de utilidad que ha sido experimentado en distintas condiciones desde el año 2016 hasta la actualidad. Es un modelo de utilidad seguro y eficiente para el ciclista , preferentemente en las fases de aceleración y viento en contra de dirección constante, que  mejora la seguridad de la trazada en curvas  y el confort de marcha, por su bajo peso (150g.) y escasa resistencia en la arrancada.

La ayuda se recibe entre 10 a 15" después de un incremento en nuestra cadencia de pedaleo, siempre que nuestra velocidad relativa (velocidad del viento en contra+velocidad de marcha) fuese superior a 25km/h.

El Ciclo Rotor Eólico, "Un modelo de utilidad para el ciclista"


Pruebas en el Velódromo de Fadura. Getxo. Bizkaia. Gabriel Saitua 2018.

 Modelo de utilidad protegido por la Oficina Nacional de Patentes,
1 171 558. Madrid 2017.

Gabriel Saitua Iturriaga, Autor y Promotor del Proyecto Ciclo Rotor Eólico

Getxo. Bizkaia. País Vasco 2018

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