Ángulo de ataque inducido

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Fuerza de resistencia


Fuerza sobre el eje paralelo a la corriente no perturbada. Corresponde a una pérdida de cantidad de movimiento. Debe vencerse si queremos que el cuerpo avance aguas arriba en la corriente fluida

. Fuerza de sustentación

Fuerza que normalmente equilibra al peso. Perpendicular a la resistencia. Propia de cuerpos aerodinámicos.
Los cuerpos sustentadores (perfiles, álabes) pretenden proporcionar fuerzas grandes perpendiculares a la corriente no perturbada, con resistencia mínima.

Partes perfil aerodinámico:

Espesor: el valor del espesor máximo y su posición se expresan en porcentaje de la cuerda. El valor del espesor varia desde un 3% en delgados a 24% en gruesos. Radio de curvatura: define la forma del borde ataque y es el radio de un circulo tangente al extradós e intradós y con su centro en la tangente en el origen a la curvatura media. Ángulo de ataque: es el ángulo entre la cuerda y la dirección de la corriente de aire no perturbada. Curvatura media: es la que multiplicada por la envergadura da la superficie alar.

Extradós e intradós: parte superior e inferior del perfil. Superficie alar: es la superficie de las alas.

Etapas en la generación de sustentación


Inicialmente: El movimiento es  irrotacional y no viscoso. Con un α positivo el punto  de remanso posterior está  en el extradós y no hay sustentación La corriente no puede  bordear el borde de salida  afilado.La CL se desprende en el borde de salida y se forma un torbellino de arranque. El torbellino es arrastrado por la corriente aguas abajo Se ha formado una corriente sobre el ala con líneas de corriente que varían gradualmente (sin torbellinos)  El fluido abandona el perfil paralelo a la cuerda. La sustentación se ha generado por completo. Si cesa el movimiento aparece un torbellino de parada en sentido opuesto que también es arrastrado

por la corriente.Durante el vuelo, el aumento o disminución de sustentación origina torbellinos de arranque o parada para mantener un flujo paralelo y suave en el borde de salida.

Magnus

Un objeto simétrico como un cilindro circular o una esfera que normalmente no produce sustentación, puede generarlo si rota.El flujo resultante no es simétrico, la presión media es mayor en la parte inferior del cilindro que en la superior y se genera sustentación.

Ángulo de ataque

A pequeños ángulos hay un gradiente adverso de presión pero no el suficiente para que se desprenda la capa limite( flujo suave,resistencia baja,sustentancion excelente).

Fuerzas y momentos aerodinámicos

momento de balanceo, guiñada y cabeceo y las fuerzas de resistencia y sustentación.

Características movimiento turbulento


Irregularidad: El movimiento es caótico, aleatorio e imprevisible (no sigue una ley determinística), y es irregular tanto temporal como espacialmente.

Cualquier magnitud fluida φ(x,t) escalar o vectorialpuede considerarsecompuesta de una componente media, más otra fluctuante de naturaleza aleatoria. Elevado numero de reynolds:Los efectos viscosos tienen poca importancia en el movimiento global del fluido, predominando los términos convectivos.Difusividad: En un flujo turbulento los procesos de transporte, homogeneización y mezclado están muy acentuados. La turbulencia hace que se igualen o desaparezcan los gradientes de cualquier magnitud fluida (velocidad, temperatura, etc.). Tridimensionalidad: La componente fluctuante de cualquier magnitud fluida es tridimensional.

Disipación: En un flujo turbulento se produce una disipación o pérdida de energía cinética que se transforma en calor debido a efectos viscosos (de esta forma, sino se produce aporte de energía

cinética la turbulencia acaba desapareciendo).

Tipos de turbulencia


Turbulencia libre:

Cuando se tienen flujos turbulentos en los que no hay presencia cercana de paredes-Turbulencia homogénea

-Turbulencia con cortadura.

Turbulencia parietal:

Cuando se tienen flujos turbulentos en presencia de paredes o superficies sólidas,-Turbulencia externa.-Turbulencia interna.

Escalas

En un movimiento turbulento hay tres escalas bien diferenciadas: -Escala macroscópica. Es la escala del movimiento medio. No hay disipación de energía cinética -Escala intermedia. Es una escala de transferencia de energía entre los torbellinos de tamaño macroscópico y microscópico -Escala disipativa (microscópica). Es la escala más pequeña y en la que se produce la disipación viscosa. Es la escala más pequeña y en la que se produce la disipación viscosa. Se define [&épsilon;] como “disipación” o variación de la energía cinética con el tiempo,en estas escalas, la energía cinética se transmite de un torbellino a otro.En la escala disipativa se cumple que Rel=1 (efectos viscosos dominantes), y en base a esto se puede obtener el tamaño carácterístico de esta escala miscroscópica, a partir del tamaño carácterístico y del número de Reynolds de la escala macroscópica.
La escala de Kolmogorov, o relación de tamaños carácterísticos entre las escalas micro- y macroscópica, tiene gran importancia en simulación numérica de flujos.

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