semejanza
Páginas: 7 (1722 palabras)
Publicado: 2 de octubre de 2014
Teoría de las semejanzas
La teoría de las semejanzas es aquella que se emplea para el trabajo con modelos a escala en túneles aerodinámicos con el objetivo de que el comportamiento de los mismos sea lo más cercano posible a como se comportaría en una situación real el objeto en cuestión. Manifiesta que los criterios fundamentales para establecer la semejanza de un modelo a escala con el objetoreal son los del número de Reynolds y el número de Mach. Los objetos de estudio pueden ser vehículos espaciales, aviones, puentes y edificaciones.
Semejanzas entre el modelo y el objeto real
Para analizar mediante un modelo a escala los fenómenos que podrían ocurrir en el objeto real es necesario que entre ambos (modelo y objeto real) exista semejanza geométrica, cinemática y dinámica.[1]Semejanza geométrica
Según esta teoría, los casos más simples de las semejanzas de fenómenos, es la semejanza geométrica. Dos fenómenos (cosas) son geométricamente semejantes si todas las correspondientes dimensiones lineales que las caracterizan son proporcionales. Los criterios de semejanza geométrica son relaciones entre cualesquier correspondientes dimensiones lineales. En los fenómenosgeométricamente semejantes, todos los criterios homónimos de semejanza geométrica son iguales.
Semejanza cinemático
Dos fenómenos son cinemáticamente semejantes si con la semejanza geométrica, tiene lugar al mismo tiempo, proporcionalidad y orientación igual de los vectores de velocidad en todos los puntos adecuados. Los criterios principales de semejanza cinemática son ángulos que determinan la posiciónde un cuerpo respecto al vector velocidad de la corriente libre.
Semejanza dinámica
Dos fenómenos son dinámicamente semejantes si con la semejanza cinemática tiene lugar la proporcionalidad y orientación igual de los vectores fuerzas en todos los puntos adecuados de dichos fenómenos hablando en rigor, la semejanza dinámica se consigue solo si tiene lugar la semejanza completa de fenómenos cuandotodas las magnitudes físicas similares son iguales en todos los puntos correspondientes. Para obtener en la práctica la similitud de fenómenos aerodinámicos basta lograr la proporcionalidad de las fuerzas de rozamiento y presión lo que simplifica mucho este problema.
Criterios de semejanza
Por número de Reynolds
Supongamos que hemos logrado la similitud de dos fenómenos aerodinámicos. Porejemplo, fenómenos de derrame alrededor del ala del avión en vuelo y el de su modelo. Que sean determinadas por vía experimental las fuerzas aerodinámicas que actúan en el modelo. Para aplicar estos resultados a un planeador real es necesario establecer la ecuación que podría relacionar las fuerzas aerodinámicas en dos fenómenos semejantes. Con el fin de deducir tal ecuación vamos a despejar cercadel ala real una partícula de aire elemental con masa (Todas las magnitudes referentes al planeador las designaremos con el subíndice 1 y al modelo con 2). Que sobre la partícula despejada desde el lado del aire ambiente actúe la fuerza . Entonces dicha partícula en su movimiento adquirirá la aceleración y según la Segunda ley de Newton:
El volumen de la misma partícula lo expresaremos en laforma siendo la disminución lineal característica y el factor de forma. Por consiguiente, la masa de la partícula y la expresión de la fuerza elemental se pone en la forma:
La expresión análoga puede escribirse también para la partícula correspondiente al modelo de un fenómeno:
La relación de las fuerzas elementales que obran en un fenómeno y en su modelo será:
En unidad de lasemejanza geométrica y siendo y las superficies características correspondientes; debido a la semejanza cinemática; y al fin, de acuerdo con la semejanza dinámica las fuerzas elementales son proporcionales a otras fuerzas similares:
Por consiguiente, la relación de cualesquier fuerzas similares que obran en dos fenómenos dinámicamente semejantes, por ejemplo fuerzas aerodinámicas...
La teoría de las semejanzas es aquella que se emplea para el trabajo con modelos a escala en túneles aerodinámicos con el objetivo de que el comportamiento de los mismos sea lo más cercano posible a como se comportaría en una situación real el objeto en cuestión. Manifiesta que los criterios fundamentales para establecer la semejanza de un modelo a escala con el objetoreal son los del número de Reynolds y el número de Mach. Los objetos de estudio pueden ser vehículos espaciales, aviones, puentes y edificaciones.
Semejanzas entre el modelo y el objeto real
Para analizar mediante un modelo a escala los fenómenos que podrían ocurrir en el objeto real es necesario que entre ambos (modelo y objeto real) exista semejanza geométrica, cinemática y dinámica.[1]Semejanza geométrica
Según esta teoría, los casos más simples de las semejanzas de fenómenos, es la semejanza geométrica. Dos fenómenos (cosas) son geométricamente semejantes si todas las correspondientes dimensiones lineales que las caracterizan son proporcionales. Los criterios de semejanza geométrica son relaciones entre cualesquier correspondientes dimensiones lineales. En los fenómenosgeométricamente semejantes, todos los criterios homónimos de semejanza geométrica son iguales.
Semejanza cinemático
Dos fenómenos son cinemáticamente semejantes si con la semejanza geométrica, tiene lugar al mismo tiempo, proporcionalidad y orientación igual de los vectores de velocidad en todos los puntos adecuados. Los criterios principales de semejanza cinemática son ángulos que determinan la posiciónde un cuerpo respecto al vector velocidad de la corriente libre.
Semejanza dinámica
Dos fenómenos son dinámicamente semejantes si con la semejanza cinemática tiene lugar la proporcionalidad y orientación igual de los vectores fuerzas en todos los puntos adecuados de dichos fenómenos hablando en rigor, la semejanza dinámica se consigue solo si tiene lugar la semejanza completa de fenómenos cuandotodas las magnitudes físicas similares son iguales en todos los puntos correspondientes. Para obtener en la práctica la similitud de fenómenos aerodinámicos basta lograr la proporcionalidad de las fuerzas de rozamiento y presión lo que simplifica mucho este problema.
Criterios de semejanza
Por número de Reynolds
Supongamos que hemos logrado la similitud de dos fenómenos aerodinámicos. Porejemplo, fenómenos de derrame alrededor del ala del avión en vuelo y el de su modelo. Que sean determinadas por vía experimental las fuerzas aerodinámicas que actúan en el modelo. Para aplicar estos resultados a un planeador real es necesario establecer la ecuación que podría relacionar las fuerzas aerodinámicas en dos fenómenos semejantes. Con el fin de deducir tal ecuación vamos a despejar cercadel ala real una partícula de aire elemental con masa (Todas las magnitudes referentes al planeador las designaremos con el subíndice 1 y al modelo con 2). Que sobre la partícula despejada desde el lado del aire ambiente actúe la fuerza . Entonces dicha partícula en su movimiento adquirirá la aceleración y según la Segunda ley de Newton:
El volumen de la misma partícula lo expresaremos en laforma siendo la disminución lineal característica y el factor de forma. Por consiguiente, la masa de la partícula y la expresión de la fuerza elemental se pone en la forma:
La expresión análoga puede escribirse también para la partícula correspondiente al modelo de un fenómeno:
La relación de las fuerzas elementales que obran en un fenómeno y en su modelo será:
En unidad de lasemejanza geométrica y siendo y las superficies características correspondientes; debido a la semejanza cinemática; y al fin, de acuerdo con la semejanza dinámica las fuerzas elementales son proporcionales a otras fuerzas similares:
Por consiguiente, la relación de cualesquier fuerzas similares que obran en dos fenómenos dinámicamente semejantes, por ejemplo fuerzas aerodinámicas...
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