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Dudas sobre principios de aerodinámica
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Tema: Dudas sobre principios de aerodinámica (Leído 14067 veces)
0 Usuarios y 1 Visitante están viendo este tema.
25 Enero, 2010, 22:18:54
mikeollie
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Dudas sobre principios de aerodinámica
Hola a todos, lo primero felicitar a todos los que hacen posible este gran foro, soy nuevo aquí y ya me he leído y aprendido muchas cosas porque quiero empezar de cero en el tema de la simulación aérea.
Tengo unas dudas sobre algunos conceptos de aerodinámica que no me han quedado muy claros, agradecería mucho si alguien pudiese aclarar mis dudas. Aquí van:
- Viento relativo: No me ha quedado del todo claro este concepto, es el responsable de la fuerza de sustentación del avión, y es equivalente en módulo y se opone al vector del movimiento del avión. Lo que no entiendo es si estás en la pista de despegue, el viento (clima) va a una velocidad de 50km/h en contra de la dirección de despegue del avión, si el avión adquiere en un momento dado en la pista de aterrizaje una velocidad de 150km/h, entonces el aire impacta en el borde de ataque en el ala a una velocidad de 200km/h, ¿cierto? Sé según lo leído que no es cierto y que no se despega mejor con el viento de cara, y que el viento relativo es equivalente a la velocidad del avión, pero no me entra en la cabeza con la física estudiada en bachiller y por Galileo si el viento se mueve a 50km/h con respecto al suelo, y yo me muevo en el aire a 50km/h con respecto al suelo también, me impacte el viento a 50km/h en la cara, sé que es así, pero no entiendo el por qué.
- Sobre el principio de sustentación, si el avión vuela con un angulo de ataque de cero grados, ¿eso significa que el borde inferior del ala no recibiría ninguna presión cierto? Porque el aire lo atraviesa y no se podría hablar de un vector vertical de impacto sobre las alas, entonces daría igual la presión en el borde superior de las alas, se supone que se caería el avión?.
- Sobre el mismo principio de sustentación, leí que el borde superior del ala tiene un arco mientras el inferior no lo tiene (o no tan pronunciado), eso hace que el aire que corta el ala y pasa por el borde superior del ala tenga que recorrer más distancia para llegar al borde de salida del ala, entonces, como el aire ha de llegar al mismo tiempo por el borde superior e inferior al borde de salida, debe acelerar e ir a mayor velocidad en el borde superior, y por un principio (bernuilli) esto significa menor presion en el borde superior del ala (al pasar el aire con mayor velocidad por la superficie) y por tanto existe una mayor presión en el borde inferior (que no tiene arco) que en el superior y de ahí la sustentación.
Mi preguntas son, ¿la presión en el borde inferior es unicamente debida al impacto del aire sobre la superficie (y de ahí la pregunta del párrafo anterior)?
Y otra cosa que agradecería mucho me explicasen aunque fuese por encima un poco el principio físico que hace que el aire vaya más rápido en el borde superior del ala (por qué acelera y llega al mismo tiempo al borde de salida del ala que el aire que pasa por el borde inferior, cuál es la fuerza que acelera ese aire).
- Y lo último de todo, vale que si aumentas el ángulo de ataque subiendo el morro del avión provocas un "ala artificial" con un mayor arco en el borde superior (y mayor impacto del aire en el borde inferior) y eso provoca un aumento de la fuerza de sustentación, pero también eso significa que el motor del avión empuja con una componente horizontal menor en favor de una componente vertical, y por tanto la velocidad del avión con la misma potencia de motor debería ser menor, y por tanto el viento relativo encargado de esa fuerza de sustentación. Entonces, ¿como se compensa todo eso?.
Estoy empezando todavía pero intento comprender esos principios que me parecen muy importantes y no ponerme a jugar a un simulador realista como el xplane haciendo cálculos erróneos en mi cabeza sobre los principios que gobiernan el avión.
Un saludo a todos y gracias por adelantado a quien quiera aclararme un poco las ideas.
25 Enero, 2010, 22:26:13
#1
Manlezl
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a volar! a volar!
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Re: Dudas sobre principios de aerodinámica
Bienvenido, que entradaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaarrrrrrr....
ve mirandote esto
http://inicia.es/de/vuelo/
en cuanto cene te contesto a tus preguntillas, muy interesantes para empezar de cero.
Saludos
"Un cerdo que no vuela es solo un cerdo" Porco Rosso.
http://www.youtube.com/user/Manlezl
25 Enero, 2010, 23:49:16
#2
DeltaRomeo
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Mensajes: 2201
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Re: Dudas sobre principios de aerodinámica
No se hable más, los aviones vuelan por pura magia
25 Enero, 2010, 23:56:02
#3
Manlezl
Usuario Habitual
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Mensajes: 1586
a volar! a volar!
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Re: Dudas sobre principios de aerodinámica
Hola a todos, lo primero felicitar a todos los que hacen posible este gran foro, soy nuevo aquí y ya me he leído y aprendido muchas cosas porque quiero empezar de cero en el tema de la simulación aérea.
Tengo unas dudas sobre algunos conceptos de aerodinámica que no me han quedado muy claros, agradecería mucho si alguien pudiese aclarar mis dudas. Aquí van:
- Viento relativo: No me ha quedado del todo claro este concepto, es el responsable de la fuerza de sustentación del avión, y es equivalente en módulo y se opone al vector del movimiento del avión. Lo que no entiendo es si estás en la pista de despegue, el viento (clima) va a una velocidad de 50km/h en contra de la dirección de despegue del avión, si el avión adquiere en un momento dado en la pista de aterrizaje una velocidad de 150km/h, entonces el aire impacta en el borde de ataque en el ala a una velocidad de 200km/h, ¿cierto?
No, no es cierto, si el anemómetro indica que vas a 150 km/h, el viento impacta sobre el borde de ataque a una velocidad de 150 km/h, independientemente de cómo esté la climatología.
Ahora bien, en esta situación y teniendo en cuenta que tenemos un viento en cara de 50km/h, el avión, cuyo anemómetro marca 150 km/h se moverá respecto del suelo a 100 km/h, restamos la velocidad porque el viento es de cara y la sumamos cuando nos empuja, de cola.
Sé según lo leído que no es cierto y que no se despega mejor con el viento de cara,
Pues deja de leer esos libros
y que el viento relativo es equivalente a la velocidad del avión, pero no me entra en la cabeza con la física estudiada en bachiller y por Galileo si el viento se mueve a 50km/h con respecto al suelo, y yo me muevo en el aire a 50km/h con respecto al suelo también, me impacte el viento a 50km/h en la cara, sé que es así, pero no entiendo el por qué.
Si el viento se mueve a 50 km/h respecto del suelo y tu te mueves 50 km/h respecto del suelo en sentido contrario al viento, el anemómetro indicará 100 km/h.
Si el viento se mueve 50km/h respecto del suelo y tu te mueves 50km/h respecto del suelo en el mismo sentido del viento, tu anemómetro indicará 0 km/h y dudo mucho que estés en el aire volando.
Mira, el tema del viento es muy sencillo, la única velocidad que necesitas para volar es la que indica el anemómetro, a 70 nudos de velocidad indicada en el anemómetro, un avión ligero levanta el vuelo, y da igual el viento que haga fuera del avión, a 70 nudos vuelas. Ahora bien, en el despegue:
Como es mas fácil conseguir esos 70 nudos, con viento en cara o viento en cola?
Si tienes 10 nudos de viento en cara, la velocidad respecto del suelo para volar será de 60 nudos, y habrás recorrido una distancia de pista X para levantar el vuelo.
Si tienes 10 nudos de viento en cola, pues levantarás el vuelo cuando alcances 80 nudos respecto del suelo, incrementando notablemente el espacio recorrido en pista, además de otros pormenores relacionados con el viento que empuja el plano cuando levantas el morro y expones la cara superior del ala al empuje de ese viento de cola.
En travesia:
Lo mejor es tener un buen viento en cola, que te haga ganar nudos gratis sin apenas forzar el motor, la explicación se deduce de todo lo anterior.
Prueba con x-plane a meter un viento de 80 nudos en cara, el avión despega sin moverse un centímetro respecto del suelo.
- Sobre el principio de sustentación, si el avión vuela con un angulo de ataque de cero grados, ¿eso significa que el borde inferior del ala no recibiría ninguna presión cierto? Porque el aire lo atraviesa y no se podría hablar de un vector vertical de impacto sobre las alas, entonces daría igual la presión en el borde superior de las alas, se supone que se caería el avión?.
Si aplicamos solo la tercera ley de Newton, si.
Pero en realidad lo que sucede es que Bernouilli también participa en la fiesta, y decía mas o menos que la relación entre presión y velocidad simpre es constante, como la velocidad en el extrados del ala es mayor, la presión debe ser necesariamente menor, osea que hay una depresión, un vacio que tira del ala hacia arriba.
El incremento de velocidad se produce por efecto venturi, sabes que cuando un fluido pasa por un estrechamiento, aumenta su velocidad, ese estrechamiento lo produce el propio perfil curvo del ala y la capa limite exterior de la masa del aire.
Ahora bien, con un ala simetrica, misma curva por arriba que por abajo, y formando un angulo 0 con respecto al viento relativo, no hay sustentación porque las fuerzas opuestas se compensan. En el momento en que forma cierto angunlo de ataque, aparece Newton y la reacción producida por el empuje del viento.
Sobre el mismo principio de sustentación, leí que el borde superior del ala tiene un arco mientras el inferior no lo tiene (o no tan pronunciado), eso hace que el aire que corta el ala y pasa por el borde superior del ala tenga que recorrer más distancia para llegar al borde de salida del ala, entonces, como el aire ha de llegar al mismo tiempo por el borde superior e inferior al borde de salida, debe acelerar e ir a mayor velocidad en el borde superior, y por un principio (bernuilli) esto significa menor presion en el borde superior del ala (al pasar el aire con mayor velocidad por la superficie) y por tanto existe una mayor presión en el borde inferior (que no tiene arco) que en el superior y de ahí la sustentación.
Mi preguntas son, ¿la presión en el borde inferior es unicamente debida al impacto del aire sobre la superficie (y de ahí la pregunta del párrafo anterior)?
Si pones una lamina totalmente plana en la dirección del viento, no hay modificación del flujo por efecto Bernouilli y por lo tanto la presión se produce cuando generas un angulo entre la lamina y el viento incide sobre ella.
Y otra cosa que agradecería mucho me explicasen aunque fuese por encima un poco el principio físico que hace que el aire vaya más rápido en el borde superior del ala (por qué acelera y llega al mismo tiempo al borde de salida del ala que el aire que pasa por el borde inferior, cuál es la fuerza que acelera ese aire).
Venturi
- Y lo último de todo, vale que si aumentas el ángulo de ataque subiendo el morro del avión provocas un "ala artificial" con un mayor arco en el borde superior (y mayor impacto del aire en el borde inferior) y eso provoca un aumento de la fuerza de sustentación, pero también eso significa que el motor del avión empuja con una componente horizontal menor en favor de una componente vertical, y por tanto la velocidad del avión con la misma potencia de motor debería ser menor, y por tanto el viento relativo encargado de esa fuerza de sustentación. Entonces, ¿como se compensa todo eso?.
Virgen Santa, voy a releerlo otra vez.
Te hago un esquemilla y sobre ese plantea tus inquietudes, que no entiendo la pregunta:
Estoy empezando todavía pero intento comprender esos principios que me parecen muy importantes y no ponerme a jugar a un simulador realista como el xplane haciendo cálculos erróneos en mi cabeza sobre los principios que gobiernan el avión.
Los buenos pilotos de verdad vuelan con el culo, es decir, sintiendo el avión, no sbiento física.
Un saludo a todos y gracias por adelantado a quien quiera aclararme un poco las ideas.
Si he cometido algun desliz, por favor corrijanme, no está uno para fisicas a estas horas.
"Un cerdo que no vuela es solo un cerdo" Porco Rosso.
http://www.youtube.com/user/Manlezl
26 Enero, 2010, 04:51:33
#4
mikeollie
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Re: Dudas sobre principios de aerodinámica
Cita de: Manlezl en 25 Enero, 2010, 23:56:02
No, no es cierto, si el anemómetro indica que vas a 150 km/h, el viento impacta sobre el borde de ataque a una velocidad de 150 km/h, independientemente de cómo esté la climatología.
Ahora bien, en esta situación y teniendo en cuenta que tenemos un viento en cara de 50km/h, el avión, cuyo anemómetro marca 150 km/h se moverá respecto del suelo a 100 km/h, restamos la velocidad porque el viento es de cara y la sumamos cuando nos empuja, de cola.
Si el viento se mueve a 50 km/h respecto del suelo y tu te mueves 50 km/h respecto del suelo en sentido contrario al viento, el anemómetro indicará 100 km/h.
Si el viento se mueve 50km/h respecto del suelo y tu te mueves 50km/h respecto del suelo en el mismo sentido del viento, tu anemómetro indicará 0 km/h y dudo mucho que estés en el aire volando.
Mira, el tema del viento es muy sencillo, la única velocidad que necesitas para volar es la que indica el anemómetro, a 70 nudos de velocidad indicada en el anemómetro, un avión ligero levanta el vuelo, y da igual el viento que haga fuera del avión, a 70 nudos vuelas. Ahora bien, en el despegue:
Como es mas fácil conseguir esos 70 nudos, con viento en cara o viento en cola?
Si tienes 10 nudos de viento en cara, la velocidad respecto del suelo para volar será de 60 nudos, y habrás recorrido una distancia de pista X para levantar el vuelo.
Si tienes 10 nudos de viento en cola, pues levantarás el vuelo cuando alcances 80 nudos respecto del suelo, incrementando notablemente el espacio recorrido en pista, además de otros pormenores relacionados con el viento que empuja el plano cuando levantas el morro y expones la cara superior del ala al empuje de ese viento de cola.
En travesia:
Lo mejor es tener un buen viento en cola, que te haga ganar nudos gratis sin apenas forzar el motor, la explicación se deduce de todo lo anterior.
Prueba con x-plane a meter un viento de 80 nudos en cara, el avión despega sin moverse un centímetro respecto del suelo.
Joder, esto es lo que pensaba yo, y me rallaba porque pensaba cuando lo leía que la velocidad del avión era respecto del suelo, esto si lo entiendo, es la lógica, muchas gracias por aclarármelo tío.
Cita de: Manlezl en 25 Enero, 2010, 23:56:02
Pero en realidad lo que sucede es que Bernouilli también participa en la fiesta, y decía mas o menos que la relación entre presión y velocidad simpre es constante, como la velocidad en el extrados del ala es mayor, la presión debe ser necesariamente menor, osea que hay una depresión, un vacio que tira del ala hacia arriba.
El incremento de velocidad se produce por efecto venturi, sabes que cuando un fluido pasa por un estrechamiento, aumenta su velocidad, ese estrechamiento lo produce el propio perfil curvo del ala y la capa limite exterior de la masa del aire.
Ahora bien, con un ala simetrica, misma curva por arriba que por abajo, y formando un angulo 0 con respecto al viento relativo, no hay sustentación porque las fuerzas opuestas se compensan. En el momento en que forma cierto angunlo de ataque, aparece Newton y la reacción producida por el empuje del viento.
[/color][/b]
Sí, se lo del la aceleración de un fluido al pasar por un estrechamiento, aunque no entiendo ese principio físico (en realidad no lo conozco muy bien) está claro que si las moléculas aceleran es debido a una fuerza (ley de newton no recuerdo cuál de las 3) lo que no entiendo bien es quien hace esa fuerza sobre las moléculas, pero es porque no he estudiado ese principio de venturi.
Pero hay algo que me desconcierta, ¿quieres decir que al pasar el aire paralelamente a una superficie plana ejerce una presión sobre esta? Eso no lo entiendo muy bien, si yo saco mi mano por la ventanilla del coche por la autopista, si mi mano fuese plana y cortase el viento, ¿el aire al pasar por mi palma ejerce una fuerza hacia arriba? ¿A qué es debida esa presión? Entiendo la presión de un fluido encerrado debido a la propia energía cinética de las moléculas, es más, si un ala estando estática no sufre presión de las moléculas del aire que tiene debajo, y sí lo sufre cuando el aire la atraviesa a una velocidad, ¿no contradice el principio de que a cuanto mayor velocidad pasa el aire por la superficie del ala la presión es menor?
Cita de: Manlezl en 25 Enero, 2010, 23:56:02
Si pones una lamina totalmente plana en la dirección del viento, no hay modificación del flujo por efecto Bernouilli y por lo tanto la presión se produce cuando generas un angulo entre la lamina y el viento incide sobre ella.
Joder que lío, yo creía que al poner la lamina en un ańgulo contra el viento las moléculas al chocar y ser desplazadas por la lámina hacia abajo por Newton aparecía la fuerza de reacción de esas moléculas contra la lámina, no entiendo lo del flujo lo que quiere decir lo de modificarlo, hacer pasar menos flujo de aire por la superficie de la lámina, ¿o sea como si aminorase el viento?
Cita de: Manlezl en 25 Enero, 2010, 23:56:02
Virgen Santa, voy a releerlo otra vez.
Te hago un esquemilla y sobre ese plantea tus inquietudes, que no entiendo la pregunta:
Mi duda es, tenemos un avion en vuelo recto y nivelado, el motor girando y entregando la misma fuerza de empuje constante, el avión mantiene a una velocidad constante (o sea la fuerza del motor se equipara con la resistencia del aire), vamos a 300 nudos, ahora subimos el morro del avión, que hace que el avión se eleve, ¿un aumento de la fuerza de sustentación sobre las alas? El tema es como se calcularía la trayectoría real del avión ahora (no la trayectoria donde apunta el morro), supongo que si la fuerza de sustentación ahora mayor es capaz de superar el peso del avión el avión sube, si la velocidad del avión ahora es menor pero la nueva fuerza de sustentación iguala el peso del avión entonces se mantiene con el morro elevado pero con una trayectoria real nivelada ( o sea paralela al suelo), entonces si voy pilotando un avión con un vuelo recto y nivelado y subo el morro manteniendo la misma potencia de motor, ¿debería elevarme cierto? ¿pero claro como calcularía cual es el ángulo de ataque? porque si bien el ala ahora apunta a otra dirección, el viento relativo también ha cambiado de dirección (ahora la dirección de movimiento del avión ha cambiado).
Oye y muchísimas gracias tío te lo agradezco de corazón, si quieres algo de mí (soy ingeniero informático) preguntámelo, te atenderé con mucho gusto.
Un saludo
26 Enero, 2010, 08:26:17
#5
bleriot13
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Re: Dudas sobre principios de aerodinámica
Cita de: DeltaRomeo en 25 Enero, 2010, 23:49:16
No se hable más, los aviones vuelan por pura magia
Si no, que se lo digan a estos
(cito literalmente):
"We have some confidence in the basic theorems of fluid mechanics because we see airplanes that fly"
Richard A. de Millo, Richard J. Lipton, Alan J. Perlis, "Social processes and proofs of theorems and programs", 1979.
Manlezl, muy buena tu física. Además, ha quedado claro que las leyes de composición de fuerzas siguen siendo válidas y que Newton era un preclaro para su época. Y que tú lo eres para las que hagan falta... (no estudiarías física con el clásico de Alonso y Finn, no?... magnífico libro...)
Excelente explicación, la verdad. Que se lo digan a de Millo, Lipton y Perlis...
Bleriot
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Última modificación: 26 Enero, 2010, 08:34:40 por bleriot13
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http://www.youtube.com/bleriot13
26 Enero, 2010, 09:56:41
#6
zxplane
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Re: Dudas sobre principios de aerodinámica
Bleriot13, mejor que el Alonso y Finn, el Burbano. Quien haya cogido el "librito" de problemas de física sabrá lo que digo.
mikeollie, la fuerza que hace que las moléculas de aire se aceleren es la propia fuerza de empuje del avión, no tiene nada que ver con ninguna ley de Newton, no le des más vueltas.
En el fenómeno de sustentación intervienen varias leyes físicas, la más importante una muy sencilla, la ley de conservación de energía. Yo lo veo así: en la superficie superior e inferior Bernouilli, en el borde de ataque zona superior Venturi y en el borde de salida zona inferior Newton: Principio de acción reacción (el aire que se desvía hacia abajo, empuja el ala hacia arriba).
Manlezl te ha explicado de forma muy sencilla y clara lo de las velocidades, lee el enlace que te ha dado hasta que lo entiendas.
26 Enero, 2010, 14:35:47
#7
bokepacha
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liberate tute me ex inferis
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Re: Dudas sobre principios de aerodinámica
Anda que no me tragué yo en primero de fisicas el Alonso y Finn...que recuerdos!!!
26 Enero, 2010, 15:04:56
#8
kha29096335
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Re: Dudas sobre principios de aerodinámica
Cita de: mikeollie en 26 Enero, 2010, 04:51:33
Mi duda es, tenemos un avion en vuelo recto y nivelado, el motor girando y entregando la misma fuerza de empuje constante, el avión mantiene a una velocidad constante (o sea la fuerza del motor se equipara con la resistencia del aire), vamos a 300 nudos, ahora subimos el morro del avión, que hace que el avión se eleve, ¿un aumento de la fuerza de sustentación sobre las alas? El tema es como se calcularía la trayectoría real del avión ahora (no la trayectoria donde apunta el morro), supongo que si la fuerza de sustentación ahora mayor es capaz de superar el peso del avión el avión sube, si la velocidad del avión ahora es menor pero la nueva fuerza de sustentación iguala el peso del avión entonces se mantiene con el morro elevado pero con una trayectoria real nivelada ( o sea paralela al suelo), entonces si voy pilotando un avión con un vuelo recto y nivelado y subo el morro manteniendo la misma potencia de motor, ¿debería elevarme cierto? ¿pero claro como calcularía cual es el ángulo de ataque? porque si bien el ala ahora apunta a otra dirección, el viento relativo también ha cambiado de dirección (ahora la dirección de movimiento del avión ha cambiado).
Oye y muchísimas gracias tío te lo agradezco de corazón, si quieres algo de mí (soy ingeniero informático) preguntámelo, te atenderé con mucho gusto.
Un saludo
Un avión en vuelo nivelado pasa a actitud de mayor ángulo de ataque por la disminución en la sustentación del estabilizador horizontal de cola -por medio de la subida del borde de salida del mismo _/ -. Por otro lado no es cierto que un mayor ángulo de ataque conlleve necesariamente un aumento de la sustentación / altitud. El control sobre la altitud del aeroplano está controlado por combinación de dos conceptos, ángulo de ataque Y empuje. De hecho, al aumentar el ángulo de ataque, al aumentar también la resistencia, si no haces que el empuje sea mayor, la velocidad se merma, de modo que llegando a cierto límite impuesto por el peso, características del perfil alar, etc, la sustentación pasa a ser próxima a 0 y el avión entra en pérdida. Mucho cuidado con esto, pensar que el control de ascenso / descenso está únicamente en manos del ángulo de ataque es un grave error, error que aplicado a la realidad puede costar vidas.
«
Última modificación: 26 Enero, 2010, 15:07:44 por kha29096335
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27 Enero, 2010, 20:28:54
#9
Manlezl
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a volar! a volar!
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Re: Dudas sobre principios de aerodinámica
Cita de: mikeollie en 26 Enero, 2010, 04:51:33
Sí, se lo del la aceleración de un fluido al pasar por un estrechamiento, aunque no entiendo ese principio físico (en realidad no lo conozco muy bien) está claro que si las moléculas aceleran es debido a una fuerza (ley de newton no recuerdo cuál de las 3) lo que no entiendo bien es quien hace esa fuerza sobre las moléculas, pero es porque no he estudiado ese principio de venturi.
Pero hay algo que me desconcierta, ¿quieres decir que al pasar el aire paralelamente a una superficie plana ejerce una presión sobre esta? Eso no lo entiendo muy bien, si yo saco mi mano por la ventanilla del coche por la autopista, si mi mano fuese plana y cortase el viento, ¿el aire al pasar por mi palma ejerce una fuerza hacia arriba? ¿A qué es debida esa presión? Entiendo la presión de un fluido encerrado debido a la propia energía cinética de las moléculas, es más, si un ala estando estática no sufre presión de las moléculas del aire que tiene debajo, y sí lo sufre cuando el aire la atraviesa a una velocidad, ¿no contradice el principio de que a cuanto mayor velocidad pasa el aire por la superficie del ala la presión es menor?
El aire cuando pasa por una superficie plana no ejerce ninguna presion sobre este, deberia en este caso formar cierto angulo la lamina con el flujo para generar sustentacion.
En el caso de un ala, el aire SI produce sustentacion cuando pasa por un perfil alar, aunque no forme angulo alguno con el flujo, ya que la curvatura genera una depresion sobre el extrados.
Osea, si sacas la mano por la ventanila del coche (tu mano es un plano), en posicion horizontal no hay sustentacion, la giras un poco y sube por efecto del viento que te empuja desde abajo, no por la teoria de Bernouilli.
Si tu mano tuviese la parte superior abombada, incluso en posicion completamente horizontal generria sustentacion, en este caso el aire no le está atacando or debajo, ya que mantiene un angulo 0 respecto al viento, es debido a la modificacion del flujo superior del aire como consecuencia de la curvatura.
Cita de: mikeollie en 26 Enero, 2010, 04:51:33
Cita de: Manlezl en 25 Enero, 2010, 23:56:02
Si pones una lamina totalmente plana en la dirección del viento, no hay modificación del flujo por efecto Bernouilli y por lo tanto la presión se produce cuando generas un angulo entre la lamina y el viento incide sobre ella.
Joder que lío, yo creía que al poner la lamina en un ańgulo contra el viento las moléculas al chocar y ser desplazadas por la lámina hacia abajo por Newton aparecía la fuerza de reacción de esas moléculas contra la lámina, no entiendo lo del flujo lo que quiere decir lo de modificarlo, hacer pasar menos flujo de aire por la superficie de la lámina, ¿o sea como si aminorase el viento?
cuando chocan las moleculas por debajo, la lamina sale disparada hacia arriba, accion-reaccion, Newton, no Bernouilli.
La forma de las alas hacen que incluso manteniendo un angulo 0, se modifique el flujo superior para crear sustentacion, las lineas de fujo se comprimen, se aceleran, y generan una depresion según Bernouilli, si ademas el ala forma cierto angulo, el aire empuja por el intrador y ahora a la depresion generada por bernouilli se le suma el efecto del empuje debido a la 3ª ley de newton.
te pongo el dibujillo tipico
Cita de: mikeollie en 26 Enero, 2010, 04:51:33
Mi duda es, tenemos un avion en vuelo recto y nivelado, el motor girando y entregando la misma fuerza de empuje constante, el avión mantiene a una velocidad constante (o sea la fuerza del motor se equipara con la resistencia del aire), vamos a 300 nudos, ahora subimos el morro del avión, que hace que el avión se eleve, ¿un aumento de la fuerza de sustentación sobre las alas? El tema es como se calcularía la trayectoría real del avión ahora (no la trayectoria donde apunta el morro), supongo que si la fuerza de sustentación ahora mayor es capaz de superar el peso del avión el avión sube, si la velocidad del avión ahora es menor pero la nueva fuerza de sustentación iguala el peso del avión entonces se mantiene con el morro elevado pero con una trayectoria real nivelada ( o sea paralela al suelo), entonces si voy pilotando un avión con un vuelo recto y nivelado y subo el morro manteniendo la misma potencia de motor, ¿debería elevarme cierto? ¿pero claro como calcularía cual es el ángulo de ataque? porque si bien el ala ahora apunta a otra dirección, el viento relativo también ha cambiado de dirección (ahora la dirección de movimiento del avión ha cambiado).
kha29096335 te ha contestado.
Mira, un ejercicio que puedes hacer y se hace en realidad es el vuelo lento nivelado, volando paralelo al suelo y muy cerca de la velocidad de perdida.
Reduces potencia, el avion intenta descender, levantas el morro para evitarlo, hay un momento en que ya no puedes levantar mas el morro porque igualmente el avion se va para abajo, tienes que meter potencia porque la resultante de la sustentacion generada por el ala A ESA VELOCIDAD es insuficiente.
Al meter motor con ese cabeceo, la componente vertical de la fuerza que genera el motor es la que complementa a la falta de sustentacion debido a la escasa velocidad. ¿No has visto nunca un avion de RC que se mantiene vertical, como un helicoptero?
Por cierto, me he dado cuenta que en el dibujo que te puse hay un error en la descomposicion del vector de sustentacion, no es posible como lo dibujé, la correccion es esta:
Como podrás ver el vector que vence al peso es la sustencacion por el coseno(alfa),que como sabes es mas pequeño a angulos mayores, osea que con un angulo muy vertical, hay que generar una sustentacion brutal para igualar el peso, muchas veces imposible si no se aporta fuerza extra del motor (no necesariamente incrementando velocidad), por eso cuando subimos, es bueno acelerar
De todas maneras, esto es una charla de bar de la esquina, cualquier ingeniero aeronautico que vea mi exposicion se debe estar descojonando, pero yo, lo que no puedo dibujar, no lo entiendo.
Cita de: mikeollie en 26 Enero, 2010, 04:51:33
Oye y muchísimas gracias tío te lo agradezco de corazón, si quieres algo de mí (soy ingeniero informático) preguntámelo, te atenderé con mucho gusto.
Un saludo
Ya te preguntaré, descuida...
Saludos
"Un cerdo que no vuela es solo un cerdo" Porco Rosso.
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27 Enero, 2010, 21:01:53
#10
LuisAngel
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Re: Dudas sobre principios de aerodinámica
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27 Enero, 2010, 21:28:14
#11
mikeollie
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Re: Dudas sobre principios de aerodinámica
Cita de: Manlezl en 27 Enero, 2010, 20:28:54
El aire cuando pasa por una superficie plana no ejerce ninguna presion sobre este, deberia en este caso formar cierto angulo la lamina con el flujo para generar sustentacion.
En el caso de un ala, el aire SI produce sustentacion cuando pasa por un perfil alar, aunque no forme angulo alguno con el flujo, ya que la curvatura genera una depresion sobre el extrados.
Osea, si sacas la mano por la ventanila del coche (tu mano es un plano), en posicion horizontal no hay sustentacion, la giras un poco y sube por efecto del viento que te empuja desde abajo, no por la teoria de Bernouilli.
Si tu mano tuviese la parte superior abombada, incluso en posicion completamente horizontal generria sustentacion, en este caso el aire no le está atacando or debajo, ya que mantiene un angulo 0 respecto al viento, es debido a la modificacion del flujo superior del aire como consecuencia de la curvatura.
Ok, lo entendí.
Cita de: Manlezl en 25 Enero, 2010, 23:56:02
cuando chocan las moleculas por debajo, la lamina sale disparada hacia arriba, accion-reaccion, Newton, no Bernouilli.
La forma de las alas hacen que incluso manteniendo un angulo 0, se modifique el flujo superior para crear sustentacion, las lineas de fujo se comprimen, se aceleran, y generan una depresion según Bernouilli, si ademas el ala forma cierto angulo, el aire empuja por el intrador y ahora a la depresion generada por bernouilli se le suma el efecto del empuje debido a la 3ª ley de newton.
te pongo el dibujillo tipico.
Ok eso es lo que pensaba yo también. Una pregunta, realmente el culpable en su mayor parte de la fuerza de sustentación es el impacto del aire en el borde inferior (acción-reacción), porque si no el vuelo invertido sería muy difícil, eso lo leí en el enlace que me recomendaste que por cierto está muy bien, ¿o sea que realmente bernouilli influye pero muy poco cierto?. O sea que más que subir el morro para que aumente el arco del borde superior del ala y así generar una mayor diferencia de presión entre el borde superior e inferior se sube el morro para que haya una mayor superficie en el borde inferior de impacto con el aire ¿no?.
¿Un avión volando con 0 grados de ángulo de ataque se sostiene bien sólo gracias a bernouilli?
Bueno, pués de nuevo muchas gracias, he entendido también el dibujito ahora toca ponerse a volar e ir probando cosas, y ya sabes si tienes alguna duda informática aquí estoy.
Un saludo
27 Enero, 2010, 22:08:57
#12
Manlezl
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Re: Dudas sobre principios de aerodinámica
Cita de: mikeollie en 27 Enero, 2010, 21:28:14
Ok eso es lo que pensaba yo también. Una pregunta, realmente el culpable en su mayor parte de la fuerza de sustentación es el impacto del aire en el borde inferior (acción-reacción), porque si no el vuelo invertido sería muy difícil, eso lo leí en el enlace que me recomendaste que por cierto está muy bien, ¿o sea que realmente bernouilli influye pero muy poco cierto?. O sea que más que subir el morro para que aumente el arco del borde superior del ala y así generar una mayor diferencia de presión entre el borde superior e inferior se sube el morro para que haya una mayor superficie en el borde inferior de impacto con el aire ¿no?.
¿Un avión volando con 0 grados de ángulo de ataque se sostiene bien sólo gracias a bernouilli?
Bueno, pués de nuevo muchas gracias, he entendido también el dibujito ahora toca ponerse a volar e ir probando cosas, y ya sabes si tienes alguna duda informática aquí estoy.
Un saludo
El diseño de los perfiles alares debe ser un mundo y hay infinidad, dependiendo del tipo de avion tendrán una seccion, en el caso de un avión acrobatico, el perfil deberá ser casi simetrico para volar bien en posicion normal y en invertido, y ademas puedes comprobar en cualquier avion que no mantienen el mismo perfil en toda la seccion del ala, presentan por lo general mas angulo de ataque en el encastre que en las puntas, para que esta seccion, donde están los alerones sean los ultimos en entrar en perdida....
Sobre toda la superficie del perfil se producen unas presiones, cuya resultante es la sustentacion, simplificar el problema de que un perfil volando a 0 grados se sustenta solo por Bernouilli me parece mucha simplificacion, quizas sea la fuerza principal, pero no se si la unica.
Aqui te dejo algunas bases de datos sobre los perfiles y programas de diseño de los mismos
http://www.cenece.com/ceneceperfiles.htm
http://www.aerospaceweb.org/question/airfoils/q0041.shtml
http://www.allstar.fiu.edu/aero/wing31.htm
Saludos
Pd: efectivamente subir el morro hace que el avion se eleve mas por efecto de la 3ª ley de newton que por Benouilli, ya que dudo mucho que varie notablemente la velocidad del flujo de aire sobre el extrados para generar mayor sustentacion por este motivo.
«
Última modificación: 27 Enero, 2010, 22:21:55 por Manlezl
»
"Un cerdo que no vuela es solo un cerdo" Porco Rosso.
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