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Marinho, Daniel A.
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Neiva, Henrique P.
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Morais, Jorge E.
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Sampaio, Tatiana
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Teixeira, José E.
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Branquinho, Luís
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Silva, António J.
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Monteiro, António M.
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Barbosa, Tiago M.
Este estudio tuvo como objetivo analizar la aerodinámica mediante simulaciones numéricas con dinámica de fluidos computacional de un ciclista sin discapacidad y un ciclista con amputación de hombro. Un ciclista de élite se ofreció como voluntario para esta investigación; el ciclista fue escaneado con su equipo de competición y bicicleta, y se crearon modelos tridimensionales de ciclistas con y sin discapacidad de hombro. Se realizaron simulaciones numéricas entre 1 m/s y 13 m/s (con incrementos de 1 m/s) con el código Fluent. El área efectiva de superficie (ACd) varió entre 0,38 y 0,59 m2 para el ciclista sin discapacidad, mientras que para el ciclista con amputación de hombro varió entre 0,29 m2 y 0,62 m2. La diferencia de ACd entre el ciclista sin discapacidad y el amputado de hombro osciló entre el 3% y el 28%, y la resistencia varió entre el 2% y el 19%. El coeficiente de resistencia varió entre 0,55 y 0,84 para el ciclista sin discapacidad y entre 0,45 y 0,92 para el ciclista con amputación de hombro. La resistencia varió en las diferentes velocidades (1-13 m/s) desde 0,36 N hasta 39,25 N para el ciclista sin discapacidad y desde 0,38 N hasta 31,69 N para el ciclista con amputación de hombro. Los dos modelos de ciclistas presentaron diferencias significativas y tamaños de efecto pequeños (t = 2,720; p = 0,019; d = 0,18). Los modelos de regresión lineal calcularon las diferencias de resistencia entre el ciclista sin discapacidad y el ciclista discapacitado; se observó una relación significativa y tamaños de efecto muy altos para la resistencia (R2 = 0,997; R2a = 0,995; SEE = 0,996; p < 0,001). Este estudio nos permitió concluir que el ciclista con amputación de hombro presenta una resistencia menor en comparación con el ciclista sin discapacidad
This study aimed to analyse the aerodynamics by numerical simulations with computer fluid dy-namics of an able-bodied cyclist and a shoulder-amputee cyclist. An elite cyclist volunteered for this research; the cyclist was scanned with his competition gear and bicycle and the able-bodied and shoulder amputee 3D cyclists models were created. Numerical simulations were conducted between 1 m/s and 13 m/s (with increments of 1 m/s) with the fluent code. The effective surface area (ACd) varied between 0.38 and 0.59 m2 for the able-bodied cyclist; whereas, for the shoulder-amputee, it varied between 0.29 m2 and 0.62 m2. The ACd difference between the able-bodied and the amputee ranged from 3% to 28% and the drag differed between 2% and 19%. The drag coefficient ranged between 0.55 and 0.84 for the able-bodied and from 0.45 and 0.92 for the shoulder-amputee. The drag ranged across the different velocities (1-13 m/s) from 0.36 N – 39.25 N for the able-bodied cyclist and for the shoulder-amputee between 0.38 N – 31.69 N. The two cyclist models presented significant differences and small effect sizes (t = 2.720; p = 0.019; d = 0.18). The linear regression models computed the drag differences between the able-bodied and the disabled cyclist; a significant relationship and very high effect sizes for drag (R2 = 0.997; R2a = 0.995; SEE = 0.996; p < 0.001) were observed. This study allowed us to conclude that the shoulder-amputee cyclist presents a lower drag compared to the able-bodied one.
