Pertes et Optimisation CLM

Avec une belle victoire qu'on espère annonciatrice de plus les prochains dimanches.

Le problème pour quantifier les pertes aéro, c'est que c'est difficilement transposable entre différentes situation.
Par exemple, quand le compteur Wahoo Elemnt Bolt est sorti, le constructeur prétendait
"une forme aérodynamique censée faire économiser 1.5 watt, soit 12.6 secondes sur un parcours de 40km par rapport à un compteur traditionnel." ( source ).

Mais bon, le compteur génialement aerodynamique qui fait gagner 1,5W fait un sillage qui fait peut être économiser quelques centièmes de watt au buste du coureur. Et wahoo ne précise pas l'orientation du vent --> si le vent est latéral, ça change la trainée...

Donc si vous voulez estimer les gains aerodynamiques entre différents équipements et différentes positions, il y a >20 paramètres : casque, chaussettes, surchaussures, compteur, épilation, moustache, barbe, lunettes, cadre, roues, pneus, prolongateurs, position du buste et des avants-bras, largeur du cintre, gants, pédalier, plateaux, mono-plateau, saccoche de selle, vent latéral...
Vous devez mesurer la puissance moyenne en roulant par vent faible, sur du plat, à température constante (la masse volumique de l'air est fonction de la température), à vitesse constante, sur chaussée sèche, etc.

Par exemple, cyclo13 mesurera la puissance moyenne sur un segment de 500m à 30 km/h avec combinaison, et avec un cuissard + maillot été. Sur chaque mesure, les autres paramètres devront être constants : même position des avant-bras, du buste, des appuis sur la selle, de la cambrure du dos, de la tête. Météo : même température (important !) et même vent.
Le gain aéro correspondra à la différence de puissance moyenne "run avec cuissard - run avec combi".

Pour la masse volumique de l'air, la formule est simple :
rho = P / (r * T)
avec
rho en kg / m^3 ==> masse volumique
P en Pascals ==> pression atmosphérique = 101325 Pa dans les conditions normales
r = 287 J / (kg * K) ==> constante des gaz parfaits
T en Kelvin ==> température = Celcius + 273,15

Donc entre l'hiver à 0°C et la canicule à 35°C, on a déjà 12,8% d'écart sur la masse volumique de l'air.

Les pertes aéro étant proportionnelles à la masse volumique de l'air, rouler par 35°C au lieu 0°C fait économiser 12,8% de puissance !!! Merci le réchauffement climatique, hein ?!



Et puis je ne suis pas sûr que l'aérodynamisme du coureur soit pareil entre un mec affuté et un mec avec des formes un peu rondes...

Bref, faites vos tests... et partagez vos expériences...

Toi qui est féru de GolenCheetah, il implémente la méthode Chung "virtual elevation" qui est plutôt robuste numériquement pour estimer un SCx avec un capteur de puissance, un altimètre et un capteur de vitesse.

silca.cc/blogs/silca/chunging-with-robert-chung
anonymous.coward.free.fr/wattage/cda/indirect-cda.pdf

En effet. Et il faut rentrer la masse volumique de l'air avec la formule citée plus haut :

gillesF78 écrit:

Le problème pour quantifier les pertes aéro, c'est que c'est difficilement transposable entre différentes situation.
Par exemple, quand le compteur Wahoo Elemnt Bolt est sorti, le constructeur prétendait
"une forme aérodynamique censée faire économiser 1.5 watt, soit 12.6 secondes sur un parcours de 40km par rapport à un compteur traditionnel." ( source ).

Mais bon, le compteur génialement aerodynamique qui fait gagner 1,5W fait un sillage qui fait peut être économiser quelques centièmes de watt au buste du coureur. Et wahoo ne précise pas l'orientation du vent --> si le vent est latéral, ça change la trainée...

Donc si vous voulez estimer les gains aerodynamiques entre différents équipements et différentes positions, il y a >20 paramètres : casque, chaussettes, surchaussures, compteur, épilation, moustache, barbe, lunettes, cadre, roues, pneus, prolongateurs, position du buste et des avants-bras, largeur du cintre, gants, pédalier, plateaux, mono-plateau, saccoche de selle, vent latéral...
Vous devez mesurer la puissance moyenne en roulant par vent faible, sur du plat, à température constante (la masse volumique de l'air est fonction de la température), à vitesse constante, sur chaussée sèche, etc.

Par exemple, cyclo13 mesurera la puissance moyenne sur un segment de 500m à 30 km/h avec combinaison, et avec un cuissard + maillot été. Sur chaque mesure, les autres paramètres devront être constants : même position des avant-bras, du buste, des appuis sur la selle, de la cambrure du dos, de la tête. Météo : même température (important !) et même vent.
Le gain aéro correspondra à la différence de puissance moyenne "run avec cuissard - run avec combi".

Pour la masse volumique de l'air, la formule est simple :
rho = P / (r * T)
avec
rho en kg / m^3 ==> masse volumique
P en Pascals ==> pression atmosphérique = 101325 Pa dans les conditions normales
r = 287 J / (kg * K) ==> constante des gaz parfaits
T en Kelvin ==> température = Celcius + 273,15

Donc entre l'hiver à 0°C et la canicule à 35°C, on a déjà 12,8% d'écart sur la masse volumique de l'air.

Les pertes aéro étant proportionnelles à la masse volumique de l'air, rouler par 35°C au lieu 0°C fait économiser 12,8% de puissance !!! Merci le réchauffement climatique, hein ?!

Et puis je ne suis pas sûr que l'aérodynamisme du coureur soit pareil entre un mec affuté et un mec avec des formes un peu rondes...

Bref, faites vos tests... et partagez vos expériences...

Tu oublies le degré d'humidité de l'air qui accroît considérablement sa densité. Roulant au bord de l'océan, nous sommes nombreux à avoir observé qu'entre l'hiver avec vent d'ouest (air froid et humide + vêtements chauds) et l'été avec vent d'est (air chaud et sec + tenu légère), à watts moyens équivalents, les moyennes variaient de 2 à 3km/h aux alentours de 30 km/h. Par exemple, on passe de 30Km/h pour 200W à 33 pour 200W. En hiver, pour passer à 33 km/h il faudrait de l'ordre de 230 W moyen. Donc un écart global de 30W juste du fait de la densité de l'air + vêtements d'hiver (très aéro néanmoins, ce n'est pas du tout une veste qui flotte au vent). Au doigt mouillé, je dirai que la densité de l'air explique au moins 20W d'écart...

L'humidité relative de l'air a un impact moindre par rapport à la température.

Pour 15°C et une pression atmosphérique normale (101325 Pa), on a :
- rho (100% hr) = 1,217 kg/m^3
- rho (10% hr) = 1,224 kg/m^3

Soit un écart de 0,5% entre un temps sec et un temps humide.

Et contrairement à ce que l'on pourrait penser, l'air humide est bénéfique pour l'aérodynamisme parce que l'air humide est 0,5% plus "léger" que l'air sec.

( source )

gillesF78 écrit:

L'humidité relative de l'air a un impact moindre par rapport à la température.

Pour 15°C et une pression atmosphérique normale (101325 Pa), on a :
- rho (100% hr) = 1,217 kg/m^3
- rho (10% hr) = 1,224 kg/m^3

Soit un écart de 0,5% entre un temps sec et un temps humide.

Et contrairement à ce que l'on pourrait penser, l'air humide est bénéfique pour l'aérodynamisme parce que l'air humide est 0,5% plus "léger" que l'air sec.

( source )

OK, merci pour la source. C'est une grande découverte pour moi ! J'étais persuadé du contraire Je découvre aujourd'hui que c'était une sensation subjective complètement infondée.
Et si c'est de l'air marin, chargé en sel et en iode, ça ne change rien ?

Si l'air est chargé en iode, c'est excellent pour les bronches. Cela protège un peu contre les infections orl...

Peut-être que l'air plus humide est plus facile à traverser... sauf que dans le même temps ça dégrade le rendement/roulement sur macadam.
Au doigt mouillé (flemme de chercher/faire le calcul) je préfère avoir un roulement top niveau sur route sèche et surchauffée qu'un air humide pour gagner en aéro (sachant que l'air sec/chaud ne pose aucun souci respiratoire même à haute intensité).

Bizarrement, les fabricants de casque aéro n'ont jamais comparé leurs produits avec l'absence de casque

Par conséquent, on ne peut pas savoir combien de watt sont perdus avec un casque.

Je ne sais pas si les pertes provoquées par les casques expliquent en partie la grève de 1991 :

En 1991, l’UCI (Union Cycliste Internationale) tente d’ imposer le port à l’ensemble des professionnels par souci de sécurité.
[... ]
La même année, le peloton du Tour de France fait grève pour protester contre la nouvelle règle. Face à cette fronde, l’UCI fait machine arrière

( source )

Il faudra attendre 2003 pour que l'UCI le rende obligatoire sur le tour de France, à l'exception des arrivées au sommet.

A mon avis les casques modernes sont largement plus aéros que certains "chevelus".
Et probablement davantage qu'un crâne d’œuf (sans être péjoratif, puisque j'y tends moi-même depuis mes 30 ans, inexorablement ).
De toute manière la question ne se pose pas, et bien avant 2003 le casque était obligatoire en Belgique (à boudins au début de l'obligation, puis à calotte rigide). Parfois l'UCI force la main des coureurs, pour leur sauver la vie.

Une tête coiffée d'un casque aero fermé de clm une traînée similaire à une tete nue.
Le casque giro selector est un casque fermé de clm, donc inutilisable en dehors de cette spécialité. Son poids est conséquent.
On voit donc qu'une tete nue est plus avantageuse qu'avec les casques "aéré" ou "aero" utilisables en loisir ou compétition.


( source )

Il y a un autre article là dessus :
www.sciencedirect.com/science/article/pii/S187770581400633X?via%3Dihub

bonjour
vus ça sur matos velo
www.matosvelo.fr/index.php?post%2F4690%2Faerosca...QgXWtrxVqm_6s1B90RDm

Une PME du coin d'ailleurs (Grenoble ou alentours)
Pour le spécialiste CLM (même amateur) ce sera un bel outil d'optimisation (avec un investissement plus utile, que de lâcher des sous "au hasard" dans une paire de roues X ou Y).

Ca a tout pour fonctionner.
Quand on voit ce que le public visé est prêt à claquer pour le maos, je vois pas pourquoi ça pourrait pas le faire.

Concernant le calcul du CdA, quelle est la différence entre l'aeroscale et la méthode Chung Virtual Elevation ?

gillesF78 écrit:

Concernant le calcul du CdA, quelle est la différence entre l'aeroscale et la méthode Chung Virtual Elevation ?

C'est probablement le même algo qui se cache derrière. L'aeroscale offre l'avantage de mesurer la vitesse par rapport à l'air. Ça enlève une variable.