Thread by @Tomsawy22670318

Un petit thread sur le vent et le #vélo, qui me semble bien adapté aux conditions dans lesquels les #vélotafeurs /euses circulent ou vont circuler.
Thread 🔽🔽🔽

Objectif: répondre à trois questions :
- le #vélo, c’est possible avec un vent de face de 80 km/h ?
- si la météo me dit 20km/h, ça me ralentira de ?
- rouler à 60km/h avec 40km/h de vent dans le dos, c’est pareil que rouler à 20km/h sans vent ?
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Avant de commencer, un rappel sur quelques points qui seront essentiels pour la suite.
Premièrement, les forces à prendre en compte (j’omets la réaction du sol et le poids, on supposera la pente nulle).
(V vitesse sol, Z vitesse vent de face)
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Ces forces seront donc limitées à :
- la résistance aérodynamique, elle dépend de notre vitesse V et de celle du vent, Z (composante de face); en fait du carré (V+Z)
- la résistance de roulemt, proportionnelle au poids (coef. Cr)🔽

Il faut ensuite parler de puissance, grandeur plus facile à manipuler pour le #vélo que la force.
Pour faire rapide, la puissance se calcule comme le produit de la force par la vitesse (à laquelle on la “déplace”). C’est un point crucial.
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Crucial car la puissance qui va être “consommée” par la résistance aérodynamique s’écrit donc
K * (V+Z)^2 * V
et non
K * (V+Z)^3
(revenez sur ce point quand on parlera du vent ds le dos)
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Ayant établi ceci, on peut calculer la relation puissance/vitesse, et la représenter selon la figure.
Si je fournis 100W (plutôt faible, bien pour pas transpirer), je roule à:
- 22 km/h sans vent
- 12 km/h avec un vent de 20km/h de face
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Je précise que les paramètres Cr et K (cf plus haut) sont ceux estimés pour mon vélo dans mes conditions standard d’utilisation (imperméable, jean, etc).
Si vous êtes comme moi, vous vous dites, 12km/h alpd 22 km/h pour 20km/h de vent de face ??
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Ben oui, je roule souvent avec une météo qui me dit 20 km/h de vent de face, et je ne tombe qd même pas à 12 km/h.
Alors, modèle pourri ? Douteux, il colle bien à ma vitesse max en pente, à ma vitesse en montée, etc etc.

Ayant retourné le pb dans tous les sens, il restait une solution : la vitesse du vent à ma hauteur n’est pas celle donnée par la météo. Possible ?
Oui: le vent est ralenti près du sol, et sa vitesse moyenne dépend de la hauteur à laquelle on le mesure.
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Ce phénomène est largement étudié, car important pour l’aéronautique, pour les éoliennes, etc.
Dans ces cas toutefois on s’intéresse rarement à ce qui se passe sur les 10 derniers mètres à proximité du sol.
Mais on trouve qd même des choses.

Je prends ci-dessous une des figures de cette publi.
Pour un vent de
- 8m/s (~29km/h) à 10m de hauteur (la mesure “météo”), on est à..
- 4m/s (~14km/h) vers 1,5m de hauteur (là où se trouve la plus grande partie de la surface qu’on offre au vent).
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Et comme je suis un peu (bcp) geek, fallait que je vérifie. Je me suis procuré un anémomètre et rendu le long du canal pour quelques mesures. J’ai utilisé le modèle math de la publi ci-dessus, et j’ai comparé mesure et vitesse “météo”.
Retenez.. 26km/h "météo", 12km/h mesuré
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J’avais donc une vitesse de vent “météo” de 26km/h mais une vitesse mesurée à 1,5m du sol de ~12km/h… et l’endroit était très dégagé.
Ajoutez des arbres, des bâtiments, et il est possible que la différence soit encore plus prononcée.🔽

Ceci a l’air d’être également vrai pour les rafales si je suis la publi ci-dessous.
A 10 pieds du sol (~3m), la vitesse est typiquement moitié moins qu’à 10m (33ft).
Et pour le vélo on pourrait avoir moins (1.5m).
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Côté vitesse à vélo, je roule à environ 24km/h sans vent soit 150W. Le calcul avec la vitesse vent “météo” me disait donc que j’allais rouler à environ 12-13km/h.
J’était en fait plutôt autour de 18km/h, ce que le calcul estime pour un vent de face de ~12km/h ! (cf mesure)🔽

La boucle est bouclée. Je roule à 18 km/h et cela colle très bien avec la vitesse du vent mesurée à 1.5m du sol (environ 12km/h) qui est elle même cohérente avec la vitesse vent “météo” de 26km/h.
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Nous avons donc répondu à la seconde question..

Avec 20km/h de vent de face (valeur “météo”), j’ai en fait 10-12km/h de vent réel à ma hauteur et l’effet est mesurable mais modéré (24 → 18 km/h).
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On peut également répondre à la première question.. puis-je rouler avec 80 km/h de vent ? On a vu qu’un vent “météo” de 80km/h ne correspond pas à ce que nous ressentirons à 1.5m du sol.🔽

La figure suivante donne la puissance nécessaire pour tenir la vitesse indiquée sur les courbes, en fonction de la vitesse du vent (en continu, pour mon vélo, en pointillé pour un vélo plus typé route).🔽

Un vent météo de 80 km/h donnera une vitesse vent à hauteur de cycliste de ~40km/h.
Dans ce cas il vous faudra fournir environ 80W (tranquille) pour rouler à 5km/h, mais déjà 200W pour être à 10km/h et 350 pour atteindre 15km/h.🔽

Et lui ? Il attendrait tout juste 24km/h.
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On arrive à la dernière question : quid du vent arrière ? Faisons simple avec un tableau..
La réponse est non, rouler 20km/h au dessus de la vitesse du vent n’est pas du tout la même chose que rouler à 20km/h sans vent.🔽

MAIS pour finir..
Est-ce que je suggère de rouler avec des rafales à 80-100 km/h ?
NON.
C’est peut-être possible mais vous risquez d’être déstabilisés (on n’a pas parlé des composantes latérales..), de vous prendre une branche, etc..
Et puis, 200W pour faire du 10km/h.. 🥵😫

@threadreaderapp unroll