Aeodinamica

JUAN ZITNIK

Manual de vuelo del PIPER PA-11

Aerodinámica

AERODINAMICA
Definición Es la rama de la mecánica de fluidos que se ocupa del movimiento del aire y otros fluidos gaseosos, y de las fuerzas que actúan sobre los cuerpos que se mueven en dichos fluidos. Como ejemplo del ámbito de la aerodinámica podemos mencionar el movimiento de un avión a través del aire entre otros. Lapresencia de un objeto en un fluido gaseoso modifica la repartición de presiones y velocidades de las partículas del fluido, originando fuerzas de sustentación y resistencia. La modificación de unos de los valores (presión o velocidad) modifica automáticamente en forma opuesta el otro. Teorema de Bernoulli Fue formulado en 1738 por el matemático y físico Daniel Bernoulli y enuncia que se produce unadisminución de la presión de un fluido (líquido o gas) en movimiento cuando aumenta su velocidad. El teorema afirma que la energía total de un sistema de fluidos con flujo uniforme permanece constante a lo largo de la trayectoria de flujo. Puede demostrarse que, como consecuencia de ello, el aumento de velocidad del fluido debe verse compensado por una disminución de su presión. El teorema se aplica alflujo sobre superficies, como las alas de un avión o las Hélices de un barco. Se desprende de aquí que: PRESION + VELOCIDAD = CONSTANTE Puede demostrarse fácilmente este teorema si tomamos una tira fina de papel, la colocamos junto a los labios y soplamos. En el momento que se produce el movimiento del aire, la presión sobre este flujo disminuye y por debajo de este aumenta, levantando la tira depapel.

Efecto Venturi Las partículas de un fluido que pasan a través de un estrechamiento aumentan su velocidad, con lo cual disminuye su presión.

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Aerodinámica

Perfil aerodinámico Un cuerpo que posee una forma tal que permite aprovechar al máximo las fuerzas originadas por las variaciones de velocidades y presiones de una corrientede aire se denomina perfil aerodinámico. Si realizamos un ejemplo gráfico tomando dos partículas que se mueven a una velocidad de 90 Km/h, y con una presión de 1 Kg/cm2, antes de la perturbación originada por la introducción del perfil aerodinámico. Entre la parte superior del perfil y la línea recta superior horizontal se produce una reducción de espacio, logrando un aumento de la velocidad delaire, mientras que en la parte inferior del perfil el recorrido de las partículas es horizontal, no modificando la corriente del aire. Puede observarse entonces que la partícula (1) aumenta su velocidad a 90,3Km/h (efecto Venturi) y la presión disminuye a 0,7 kg/cm2 (efecto Bernoulli). La partícula (2) al no verse modificada por el perfil mantiene una velocidad de 90 Km/h y una presión de 1Kg/cm2. Por lo tanto se puede observar que se ha originado una diferencia de presión entre la cara superior y la inferior, obteniendo como resultante una fuerza hacia arriba llamada FUERZA AERODINAMICA (F).

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Aerodinámica

Principio del vuelo Un avión se sustenta en el aire como consecuencia de la diferencia de presiones que se origina alincidir la corriente de aire sobre un perfil aerodinámico, como es el ala. En la parte superior de la misma se produce un aumento de velocidad ya que la trayectoria a recorrer por las partículas de aire en esta, es mayor que en la parte inferior, en el mismo tiempo. Por lo visto anteriormente se origina en la parte superior una disminución de presión con respecto a la parte inferior, produciendo deesta forma la sustentación del ala. Sustentación La sustentación producida en un ala o superficie aerodinámica es directamente proporcional al área total expuesta al flujo de aire y al cuadrado de la velocidad con que ese flujo incide en el ala. También es proporcional, para valores medios, a la inclinación del ángulo de ataque del eje de la superficie de sustentación respecto al de la corriente de...