Luchtweerstand

[Peter Rodenburg]

Een al wat ouder, maar zeer interessant artikel van TestKees van de Fietsersbond over luchtweerstand en bagage (en volgens mij nog niet hier besproken):

https://www.fietsersbond.nl/de-fiets/fi ... an-bagage/

De belangrijkste conclusies van TestKees zijn:
- Besparen op luchtweerstand levert meer op dan besparen op gewicht;
- met voortassen trap je ongeveer 10% zwaarder (laat dus je voortassen thuis);
- doe je Rack-Pack in lengterichting op de drager;
- in plaats van een Handlebar-Pack kun je beter een Ortlieb-stuurmand op je stuur zetten.

[Leon]

quote="Peter Rodenburg
> Een al wat ouder, maar zeer interessant artikel van TestKees
> van de Fietsersbond over luchtweerstand en bagage
> (en volgens mij nog niet hier besproken):

Ik zie er geen datum bij. Stomme gewoonte van de Fietsersbond.

> De belangrijkste conclusies van TestKees zijn:
> - Besparen op luchtweerstand levert meer op dan besparen op gewicht;
Is Testkees uit de polder geweest? Dat Nederland grotendeels vlak is, is in de wereld een uitzondering.

>Ortlieb-stuurmand

Dat heb ik moeten opzoeken. Het heet een mand en ziet er uit als een tas maar de omschrijving van Ortlieb bevat geen daadwerkelijke beschrijving van wat het is, behalve: "ideaal om de handtas of kleine boodschappen te transporteren":

ORTLIEB heeft de fietsstuurmand heruitgevonden: chique, praktisch, veilig – en absoluut waterdicht. Daarmee is hij veruit de meerdere van zijn uit mand, draad en stof bestaande „collega’s“. De ORTLIEB stuurmand van licht nylonweefsel is ideaal om de handtas of kleine boodschappen te transporteren. Dankzij zijn praktische vouwsluiting met koord is in een oogwenk te openen en zelfs bij een boordevolle belading (max.5 kg) betrouwbaar te sluiten. In zijn vak binnenin zijn portemonnee, sleutels of smartphone voor het grijpen en goed bewaard. Bij het in- en uitladen staat hij vast en veilig op zijn standvoetjes. De mand wordt – zoals de beproefde ORTLIEB Ultimate tassen – met de bijgeleverde houder aan het stuur bevestigd en is ook compatibel met de Rixen&Kaul houder.

[eindgebruiker]

https://www.wereldfietser.nl/phpbb/view ... 23&t=29972

[miro]

https://www.cyclingabout.com/speed-diff ... g-results/

[Peter Rodenburg]

https://www.wereldfietser.nl/phpbb/view ... 23&t=29972

Excuses. Die had ik niet gezien.

[math]

Waarom excuses? Die interessante link van Miro was eerder niet vermeld.

[Shrek]

De belangrijkste conclusies van TestKees zijn:
- Besparen op luchtweerstand levert meer op dan besparen op gewicht;

Ben ik toch benieuwd of Kees wel eens met 15 en vervolgens met 35kg bagage over een grindweg met potholes heeft gereden

[Marco Meijerink]

hahah....ik kan me je vraag voorstellen maar eerlijk gezegd ging het artikel daar niet over.
De mate van luchtweerstand van bagage van 35 kilo en bagage van 15 kilo is exact hetzelfde, ervan uitgaande dat het in dezelfde tassen zit. Gewicht veroorzaakt geen luchtweerstand.
Maar ik neem aan dat je dat zelf ook wel hebt bedacht.
Bij een track met potholes, gaten, losse stenen, etc heeft de luchtweerstand waarschijnlijk veel minder impact dan de rolweerstand.

[Leon]

hahah....ik kan me je vraag voorstellen maar eerlijk gezegd ging het artikel daar niet over.

Nee, maar Testkees zet wel al in de ondertitel van zijn stukje een opmerking over het bagagegewicht. Dat is niet slim. Als je een technisch verslag schrijft dan doe je er het best aan om persoonlijke ideeën en opmerkingen tot de paragraaf met aanbevelingen te beperken, en zelfs dan.

[Peter Rodenburg]

Ik denk dat de effecten van luchtweerstand voor fietsers significant kunnen zijn (denk maar eens aan tegenwind). Maar luchtweerstand neemt toe met het kwadraat van de snelheid. Luchtweerstand is een exponentiele functie; twee keer zo hard betekent vier keer zo veel weerstand. Dus alleen met hoge snelheid of harde tegenwind is het effect groot.

Voor vakantiefietsers is het effect in de praktijk misschien toch niet zo groot als TestKees suggereert omdat het buitenland bijna altijd heuvelachtig of bergachtig is. Ik ga in de bergen omhoog met een vaartje van 8 km/uur en dan is de luchtweerstand verwaarloosbaar. Omlaag ga ik met 50 of 60 km/uur en dan is de weerstand aanzienlijk, maar ja, dan hoef ik toch niet te trappen...

[123456]

Ik denk dat de effecten van luchtweerstand voor fietsers significant kunnen zijn (denk maar eens aan tegenwind). Maar luchtweerstand neemt toe met het kwadraat van de snelheid. Luchtweerstand is een exponentiele functie; twee keer zo hard betekent vier keer zo veel weerstand. Dus alleen met hoge snelheid of harde tegenwind is het effect groot.

Het effect van harde tegenwind is inderdaad minder groot als je minder hard fietst. Maar zelfs al fiets je heel langzaam, dan nog kan keiharde wind enorm onprettig zijn.

Urenlang met keiharde tegenwind een pas op rijden heeft me afgelopen zomer drie dagen lang zadelpijn opgeleverd. Helaas hadden we noodzakelijkerwijs de voortassen mee. Die vangen een hoop wind - daar heb ik geen berekeningen voor nodig . Oja, harde tegenwind zorgt er, zeker in het hooggebergte, ook nog voor dat het lastiger wordt om zuurstof te happen - letterlijk adembenemend....

Fietsen: waarom is dat eigenlijk leuk?

[Leon]

quote="Peter Rodenburg"

>Luchtweerstand is een exponentiele functie; twee keer zo hard betekent vier keer zo veel weerstand.
Een exponentIële functie is een functie y = f(x) waarbij de x in de exponent staat.
In de luchtweerstandfunctie staat de x echter in het grondtal. Deze functie is van de vorm f = k(x)^2
Dat is een kwadratische functie.
Het door de fietser te leveren vermogen om de luchtweerstand te overwinnen is een derdemachtsfunctie.
Daarom is het zo vreselijk veel lastiger om bij windstilte 50 km/u te fietsen in plaats van 25. Het kost qua luchtweerstand 8x zoveel power.

>Dus alleen met hoge snelheid of harde tegenwind is het effect groot.
Het verband geldt voor praktisch alle snelheden. Bij iets als 5 km/u bij windstil weer stelt het zoals iedereen aan de trappers wel kan voelen niet veel voor. Bij 5 km/u met windkracht 6 tegen is het weer wel relevant.

> Voor vakantiefietsers is het effect in de praktijk misschien toch niet zo groot als TestKees
> suggereert omdat het buitenland bijna altijd heuvelachtig of bergachtig is.
> Ik ga in de bergen omhoog met een vaartje van 8 km/uur en dan is de
> luchtweerstand verwaarloosbaar. Omlaag ga ik met 50 of 60 km/uur en
> dan is de weerstand aanzienlijk, maar ja, dan hoef ik toch niet te trappen...
+1!

[daulagari]

Wat ik bij de luchtweerstand dacht is dat het "grootschalig oneerlijk" was heen versus terug door die tweede/derde macht maar dat lijkt na wat rekenen niet zo te zijn.

Gebruik makende van deze formule van http://www.fietsica.be/luchtweerstand.htm



En door je voor te stellen dat je heen en weer rijdt, de wind constant blijft en je altijd hetzelfde vermogen waarmee je bij windstil weer 20 km/h rijdt, dan:

• Rijdt je bij 10 km/h tegenwind 13,95 km/h, 6,05 km/h langzamer
• Rijdt je met 10 km/h meewind 27,16 km/h, 7,16 km/h harder

Wat dat betreft is wind beter dan een berg op en neer Of .. heb ik een foutje gemaakt?

[derdekeer]

Een windsnelheid van 10 km/u is natuurlijk niet veel.
Ik vraag me ook af of die formule rekening houdt met fietstassen.
Ze houdt in ieder geval geen rekening met de rolweerstand, die er ook is.

[math]

De berekende snelheden zijn OK, maar door de uitkomst in km/h te geven lijkt het misschien alsof je meer voordeel haalt uit wind-mee dan nadeel uit wind-tegen, bij constant vermogen.
Dat is niet zo! Als je namelijk de tijd van wind-mee uitrekent, blijkt die een factor 0,72 van de tijd zonder wind. Maar de tijd voor wind-tegen is een factor 1,43 hoger. Netto ben je dus een factor 1,08 langer onderweg, dus ook een factor 1,08 meer arbeid aan het verrichten door die wind.

Ik vraag me af of die formule rekening houdt met fietstassen.

Ja, die effecten zitten in de factor rho* S*Cl in die formule (rho is luchtdichtheid, S is het frontale oppervlak ; Cl is de luchtweerstandscoefficient, waarin de vorm een belangrijke rol speelt ). Het sommetje klopt dus zowel voor een ligfiets als voor een bakfiets.

[daulagari]

Als je namelijk de tijd van wind-mee uitrekent, blijkt die een factor 0,72 van de tijd zonder wind. Maar de tijd voor wind-tegen is een factor 1,43 hoger. Netto ben je dus een factor 1,08 langer onderweg, dus ook een factor 1,08 meer arbeid aan het verrichten door die wind.

Ja, dat is inderdaad een factor!

Ze houdt in ieder geval geen rekening met de rolweerstand, die er ook is.

Ook waar, met de rolweerstand gaan de getallen gevoelsmatig beter kloppen.

Als ik voor de rolweerstand Prol = 5,15 * v neem en de 0,5pSC term als 0,001 neem dan gaat helaas het effect al de andere kant op.

[math]

Als ik voor de rolweerstand Prol = 5,15 * v neem en de 0,5pSC term als 0,001 neem dan gaat helaas het effect al de andere kant op.

Dat zijn onrealistische getallen!
De factor S*Cl is voor een reisfiets ongeveer 0,4 (0,6 voor omafiets ; 0,36 voor racefiets volgens Wilson, Bicycling Science) en rho is 1,2 kg/m^3 op zeeniveau. Dus die totaalfactor waarvoor jij 0,001 neemt is eerder in de buurt van 0,2.

[nicolevelo]

De factor S*Cl is voor een reisfiets ongeveer 0,4 (0,6 voor omafiets ; 0,36 voor racefiets volgens Wilson, Bicycling Science) en rho is 1,2 kg/m^3 op zeeniveau. Dus die totaalfactor waarvoor jij 0,001 neemt is eerder in de buurt van 0,2.

Dat komt ook overeen met het uitgewerkte voorbeeld op dezelfde website onder het tabblad 'De Wind': http://www.fietsica.be/de_wind.htm

[Leon]

Wat dat betreft is wind beter dan een berg op en neer Of .. heb ik een foutje gemaakt?

Math heeft het qua wind precies juist: wind is altijd nadelig voor het eindresultaat van een rondje fietsen.
Een berg is in principe niet nadelig want de energie die je in het winnen van hoogte stopt krijg je volledig terug als je afdaalt. Er zitten echter paar voorwaarden aan de praktijk van dit principe, die het voordeel meestal verstieren:
1. Zodra je bergaf moet remmen omdat je anders te hard gaat verlies je uiteraard bakken energie.
2. Je zou bergop dezelfde snelheid moeten fietsen als bergaf. Als je bergaf harder gaat, dan gaat er weer extra energie verloren in luchtweerstand en krijg je hetzelfde als bij het wind-voorbeeld. Dat is de reden waarom het niet veel zin heeft om bergaf mee te trappen: je wint meer tijd door je energie te sparen voor bergop.
Bovendien zou je lichaam het extra vermogen voor omhoog überhaupt kunnen leveren en ook net zo efficient als normaal het geval zou zijn. In de praktijk moet je dus netjes in het aerobe gebied fietsen. Bij een helling die iets voorstelt loopt de snelheid echter flink terug zoals iedereen die voor het eerst een flinke heuvel opfietste zal hebben meegemaakt.
Bij elkaar klim je een lange klim dus in het aerobe gebied, met welke snelheid dan ook, en trap als het vals plat omlaag gaat lekker mee maar niet te veel. Dat is dan ook precies wat de meeste fietsers doen.

[erikheijn]

Tja, wat Test Kees niet heeft meegenomen is de ligfiets. Bij de lezing van het artikel in de 'Vogelvrije Fietser' vond ik dat al een gemis.