Practica: Flujo En Un Perfil Alar

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería campus Guanajuato (UPIIG)

Ing. en Aeronáutica

Laboratorio de dinámica de fluidos

Práctica 3: Visualización de flujo a través de perfil modelo.

Grupo: 4AV2

Integrantes:
* Bravo Valtierra Edson Missael 2010660461
* Fernández Trejo César de Jesús 2010660110
* Gómez Gutiérrez Alberto2010660141
* Méndez Huerta Iván Omar 2010660257

Fecha: 16/Marzo/2011
Calificación______________

Práctica 3: Visualización de flujo a través de perfil modelo

Objetivo:

* Observar y comprender la importancia del comportamiento del flujoalrededor de un modelo (perfil alar).
* Estudiar el comportamiento cuando se varían los ángulos de ataque del perfil diseñado.
* Observar el desprendimiento de la capa limite de flujo alrededor del modelo en estudio.

Introducción:

El estudio de flujos externos es de particular importancia para el ingeniero aeronáutico en el análisis del flujo de aire alrededor de los diversos componentesde una aeronave.

Una superficie aerodinámica es un cuerpo aerodinámico diseñado para reducir el gradiente de presión adversa de modo que no se produzca separación, por regla general con un pequeño ángulo de ataque. Sin separación el arrastre se debe principalmente al esfuerzo cortante en la pared, lo que se produce por los efectos viscosos en la capa límite.

La capa límite en unasuperficie aerodinámica es muy delgada, y por lo tanto puede ser ignorada cuando se resuelve para el campo de flujo (el patrón de las líneas de corriente y la distribución de presión) que circunda a la superficie aerodinámica. Como la capa límite es tan delgada, la presión en la pared no se ve influenciada significativamente por la existencia de la capa límite.

Los principales parámetros quese consideran para el diseño de un perfil alar tomando en cuenta el flujo alrededor del perfil son:

* Retardo o arrastre
* Sustentación
* Separación
* Cuerda
* Stall

Principalmente interesa el retardo o arrastre, la fuerza que el flujo ejerce en el cuerpo en la misma dirección del flujo. La sustentación, la cual actúa normal a la dirección del flujo. Para el diseño enaeronáutica es de interés presentar la fuerza de retardo o arrastre FD y la fuerza de sustentación FL como coeficientes sin dimensiones: el coeficiente de arrastre y el coeficiente de sustentación, se definen como

CL=FL(12)ρV2A-----(1)

CD=FD(12)ρV2A-----(2)

donde A es el área proyectada (proyectada sobre un plano normal a la dirección del flujo); en el caso de formas aerodinámicas, elárea esta basada en la cuerda, que es la línea que conecta el borde de ataque con la nariz.
Ocurre separación cuando el flujo de corriente principal abandona el cuerpo, lo que ocasiona una región de flujo separada. Cuando ocurre separación en un cuerpo aerodinámico cerca de su parte delantera, como ocurre con un ángulo de ataque suficientemente grande (el ángulo que el flujo de entrada forma con lacuerda), la situación de flujo se conoce como stall. El stall es altamente indeseable en aviones en condiciones de crucero y conduce a ineficiencias cuando ocurre en aspas de turbina. Se utiliza, sin embargo, para crear la alta fuerza de sustentación necesaria cuando aterriza un avión, o en ciertas maniobras realizadas por aviones acrobáticos.

Material, herramientas y equipos de seguridad aemplear:

* 1 Túnel de visualización.
* Modelo (perfil alar, en nuestro caso “flap”).
* 1 Llave Allen (7/32”).
* 1 franela.
* Liquido para generar humo de visualización (0.5 litros).
* 1 Cámara fotográfica.

Desarrollo experimental
Instrucciones
* Descripción del equipo por parte de los profesores de laboratorio
El equipo consta básicamente de una cámara de...