Simulação CFD ao serviço do desporto

No dia 12 de Dezembro de 2019, em Viena, na Áustria, Eliud Kipchoge o queniano de 34 anos fez história ao correr uma maratona em menos de duas horas. Eliud Kipchoge começou a correr às 08:15 locais (07:15 em Lisboa) atrás de um carro “corta-vento”e marcador de tempo [pacer] e foi constantemente “escoltado”por 41 atletas de topo, que por turnos cumpriram a missão de “lebres”.

Para Kipchoge, bater a barreira das duas horas foi mais importante do que o recorde mundial alcançado em 2018, em Berlim, por ser uma marca histórica e permitir inspirar toda uma geração. “É diferente correr em Berlim e correr em Viena. Correr em Berlim é para vencer e bater um recorde mundial, Viena é como ir à Lua”, afirmou o queniano, campeão do mundo em 2004 e vencedor das maratonas de Chicago, Londres e Berlim.

Para conquistar este desafio foram necessários meses de preparação. Não só todos os atletas tiveram de estar ao mais alto nível como também todas as condições e variáreis externas tiveram de ser otimizadas. Parte disso ficou a dever-se a um arranjo especial de corredores, que cercaram Kipchoge para reduzir a resistência do ar o máximo possível. O desempenho superior desta formação foi conseguido através de testes efetuados no software de simulação ANSYS Fluent e testes em túnel de vento.

Numa corrida de longa distância, a aerodinâmica desempenha um papel importante. As chamadas “lebres” servem não apenas para marcar o ritmo da corrida mas também para proteger o corredor central do arrasto do vento. Uma única lebre pode reduzir a resistência do ar no segundo corredor em 50%. A formação na qual essas lebres correm determina a redução total na resistência do ar que pode ser alcançada.

Na tentativa de registo anterior em Monza, as lebres correram em triângulo na frente do atleta, reduzindo a resistência do ar em cerca de 70%. Para reduzir ainda mais isso, mais de 100 formações foram analisadas usando simulações em computador com recurso ao ANSYS Fluent. Contra as expectativas de todos, a formação em V invertido com cinco a sete lebres na frente do atleta e duas a três atrás dele, proposta por Robby Ketchell, acabou por ser a variante ideal. Isso reduziu a resistência do ar de Kipoche em 85% em comparação com um corredor sem “lebres”.

Além da formação das lebres, os investigadores também observaram a distância entre as próprias lebres e entre as lebres e o atleta. O efeito de um ciclista ao lado do atleta (que lhe forneceu comida e bebida) também foi testado no túnel de vento, assim como o efeito de um carro dirigindo na frente das lebres com um grande relógio que mostrava os tempos da corrida.

Este projeto, que fez parte do INEOS 1:59 Challenge, foi realizado em nome do INEOS e em colaboração com Robby Ketchell (AvantCourse), Team INEOS e Global Sports Communication. Os testes do túnel de vento foram realizados no túnel de vento da TU Eindhoven. As simulações de computador de KU Leuven e TU Eindhoven foram realizadas usando o software ANSYS Fluent.

Este marco na história do desporto foi apenas possível conjugando uma enorme capacidade física com a otimização através da simulação. São exemplos como este que nos permitem olhar para o futuro da humanidade e perceber que está ao nosso alcance criar soluções mais vantajosas para todos: produtores, clientes e planeta!