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Authors
Abstract(s)
Aerodynamics can play an important role in the performance of a wheelchair spinter. The aim of this thesis was to analyse the aerodynamics of a wheelchair sprinter by computer fluid dynamics. This thesis comprises a series of four studies (a review of the literature and three empirical studies). The studies aimed to: (i) review the literature on aerodynamics in wheelchair racing; (ii) compare two different helmets (road vs time trial) at several speeds and head positions by CFD. (iii) assess the aerodynamics in different key-moments of the stroke cycle by CFD; (iv) compare the mechanical power and energy cost of transportation delivered by an elite wheelchair sprinter in key-moments of the stroke cycle. The main conclusions were: (i) there is a lack of research on wheelchair racing aerodynamic’s assess by CFD; (ii) a time trial helmet imposed lower drag keeping a neck hyperextension; (iii) the aerodynamics of a wheelchair racing athlete varied over the different phases of the stroke cycle; (iv) the mechanical power and energy cost in elite wheelchair racing varied in different phases of the stroke cycle. The main conclusion of this thesis was that it is possible to enhance the aerodynamics of a wheelchair sprinter by selecting the best sport garement and equipment, as well as keeping a good body alignment in the key-phases of the stroke cycle.
A analise da aerodinâmica desempenha um papel determinante nas provas de velocidade em cadeiras de rodas. Assim, o objetivo desta tese passou por analisar a aerodinâmica de um sujeito das provas de velocidade em cadeiras de rodas, com recurso à análise computacional de fluidos. Para tal, foram realizados quatro estudos, uma revisão de literatura e três estudos empíricos. Foram objetivos dos estudos: (i) rever a literatura quanto ao estudo da aerodinâmica das provas de velocidade em cadeiras de rodas; (ii) comparação de dois capacetes do tipo contrarrelógio e pista em duas posições (olhar em frente e olhar para baixo); (iii) comparação aerodinâmica entre as diferentes fases de um ciclo de puxada com recurso às simulações numéricas; (iv) estimativa da potência mecânica e custo energético num sprinter das provas de velocidade em cadeiras de rodas através de procedimentos analíticos e simulações numéricas. As principais conclusões obtidas foram que: (i) existe pouca literatura e conhecimento acerca das provas de velocidade em cadeiras de rodas, nomeadamente no estudo da aerodinâmica com recurso às simulações numéricas; (ii) os capacetes contrarrelógio são mais efetivos desde que o atleta mantenha o olhar em frente tanto quanto possível; (iii) a aerodinâmica de um atleta das provas de velocidade em cadeiras de rodas variou nas diferentes fases do ciclo de puxada; (iv) a potência mecânica e custo energético foram maiores na fase da pegada, seguida da largada e por fim a fase de recuperação. A principal conclusão desta tese é que torna-se possível melhorar a aerodinâmica de um sujeito das provas de velocidade em cadeiras de rodas através do correto uso do capacete ideal e mantendo tanto quanto possível o alinhamento e sincronização corporal durante as puxadas.
A analise da aerodinâmica desempenha um papel determinante nas provas de velocidade em cadeiras de rodas. Assim, o objetivo desta tese passou por analisar a aerodinâmica de um sujeito das provas de velocidade em cadeiras de rodas, com recurso à análise computacional de fluidos. Para tal, foram realizados quatro estudos, uma revisão de literatura e três estudos empíricos. Foram objetivos dos estudos: (i) rever a literatura quanto ao estudo da aerodinâmica das provas de velocidade em cadeiras de rodas; (ii) comparação de dois capacetes do tipo contrarrelógio e pista em duas posições (olhar em frente e olhar para baixo); (iii) comparação aerodinâmica entre as diferentes fases de um ciclo de puxada com recurso às simulações numéricas; (iv) estimativa da potência mecânica e custo energético num sprinter das provas de velocidade em cadeiras de rodas através de procedimentos analíticos e simulações numéricas. As principais conclusões obtidas foram que: (i) existe pouca literatura e conhecimento acerca das provas de velocidade em cadeiras de rodas, nomeadamente no estudo da aerodinâmica com recurso às simulações numéricas; (ii) os capacetes contrarrelógio são mais efetivos desde que o atleta mantenha o olhar em frente tanto quanto possível; (iii) a aerodinâmica de um atleta das provas de velocidade em cadeiras de rodas variou nas diferentes fases do ciclo de puxada; (iv) a potência mecânica e custo energético foram maiores na fase da pegada, seguida da largada e por fim a fase de recuperação. A principal conclusão desta tese é que torna-se possível melhorar a aerodinâmica de um sujeito das provas de velocidade em cadeiras de rodas através do correto uso do capacete ideal e mantendo tanto quanto possível o alinhamento e sincronização corporal durante as puxadas.
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Keywords
Desporto em cadeira de rodas - Aerodinâmica Desporto em cadeira de rodas - Biomecânica