COHETE DE AGUA



SISTEMA DE SUSTENTACIÓN

1.- INTRODUCCIÓN
La fuerza de sustentación es la generada sobre un cuerpo que se desplaza a través de un fluido, de dirección perpendicular a la de la velocidad de la corriente incidente.
La sustentación se produce por el efecto Venturi, cuando una partícula de aire sufre un estrechamiento, disminuye su presión y aumenta su velocidad, así mediante el perfil del ala seobliga a las partículas a estrecharse lo que produce una disminución de su presión generando una fuerza en el intradós del ala que tiene más curvatura en cambio que el extradós que casi no tiene. Los factores que influyen en la sustentación son, la forma del perfil del ala, su superficie, la densidad del aire, la velocidad del viento relativo, el ángulo de ataque, entre otros más. Todo esto enbase al principio de Bernoulli.
Principio de Bernoulli
A una misma altura en una capa de fluido el valor de la suma de la presión estática y la dinámica es constante. Así los cambios en la presión dinámica que se produzcan en dicha capa de fluido redundarán en cambios de la presión estática. Si aumenta la presión dinámica disminuirá la estática. Si disminuye la presión dinámica aumentará laestática. La llamada “fuerza de sustentación” nace de dicho principio y es una fuerza perpendicular a la dirección del flujo relativo y de sentido hacia la zona de menor presión estática en el perfil (extradós).

La fuerza de sustentación se da tanto en el medio aéreo como en el acuático.
Puede darse en diferentes casos:

1- Balones o cilindros que giran: EFECTO MAGNUS
2- Canalizaciones de fluidos:PRINCIPIO DE VENTURI
3- Otros casos de aplicación del PRINCIPIO DE BERNOUILLI en la generación de fuerza de sustentación



Efecto Magnus

Es la aplicación del principio de Bernoulli a esferas o cilindros que giran en su desplazamiento.
Al encontrarse el flujo relativo contra la capa límite de estos objetos que avanzan girando afectará a la capa de aire que envolverá al perfil ya que por unlado circulará más rápidamente que por el otro. En el lado en el que se produzca una mayor presión dinámica se dará una presión estática más baja y por lo tanto la fuerza de sustentación (según una dirección perpendicular al flujo relativo y sentido hacia donde haya menor presión estática).

Principio de Venturi

Es la aplicación del principio de Bernoulli a fluidos canalizados (por tuberías,arterias, accidentes y relieves geográficos).
La potencia se genera mediante una hélice o reactor. La hélice o el reactor impulsan una gran masa de aire hacia la parte posterior de la aeronave la cual, en virtud de la ley de Newton que dice que "por cada acción existe una reacción de la misma magnitud y de sentido contrario", ejerce una fuerza de reacción hacia adelante que es el empuje. Para avionesde adiestramiento ligeros con paso de hélice fijo, la medición de la potencia requerida se realiza mediante el tacómetro en r.p.m. (revoluciones por minuto). La potencia del motor se controla mediante la palanca de gases, empujándola para obtener mayor potencia y tirando de ella para atrás para disminuirla.
La hélice es un dispositivo mecánico formado por un conjunto de elementos denominadospalas o álabes, montados de forma concéntrica y solidarias de un eje que, al girar, las palas trazan un movimiento rotativo en un plano.

Tracción de Hélice

La fuerza de sustentación es L=0.5*ro*CL*S*v^2 siendo ro la densidad del aire en la que se mueve el perfil (de ahí, que cuanto más alto se vuele, menos sustentación habrá, pues la densidad baja), CL es el coeficiente de sustentación (quedepende de la geometría del ala y su perfil además del ángulo de ataque), S es la superficie alar en planta, y v la velocidad relativa ala-aire. Se puede entender que a más altura, menos sustentación. Cuanto más calor haga, menos denso será el aire (y vice-versa) y menos sustentación habrá, a más pequeño el ala, menos sustentación también.


Aumento de Sustentación

El coeficiente de sustentación es...