AER 3


.UNIDAD - 3: Fluidos y velocidad aerodinámica

3.1 El estado de la materia se presenta como:
sólido, cuya forma no cambia;
líquido, proviene de la fusión de un sólido, por aumento de temperatura, mantiene su volumen constante sin forma propia, sino la del envase ;
gaseoso, cuyas partículas chocan entre sí y tienden a expandirse;
plasma, gas ionizado con igual carga positiva y negativa.
3.2FLUIDOS

2.2.1 Fluido es un cuerpo cuya disposición molecular cambia fácilmente de
posición relativa, como son los cuerpos en estado líquido y gaseoso.

Característica fundamental:
Es su incapacidad para resistir esfuerzos cortantes, por lo que carecen de forma definida y se adaptan fácilmente al recipiente que lo contiene, ó al cuerpo sólido incrustado .

2.2.2 Fluido ideal es un mediocontinuo que:











Este tipo de fluido en la realidad no existe, pero el Helio a temperaturas bajísimas puede comportarse como un gas ideal.
En general, el fluido-aire que los aviones utilizan para volar a velocidades subsónicas, tiene un comportamiento aproximado a un “fluido ideal”.
En los vuelos transónicos y supersónicos, el mismo fluido-aire no se puede considerar “fluido ideal”porque a esas velocidades el aire experimenta considerables fenómenos de compresibilidad.


2.2.3 Fluidos en movimiento ó Mecánica de fluidos 

Mecánica de fluidos es la rama de la Física que estudia el movimiento de los medios continuos (gases y líquidos), así como las fuerzas que lo provocan.
Nuestro estudio analizará las interacciones entre el fluido-aire y los airfoils.

Tipos de flujodel fluido-viento
El movimiento de las partículas de fluido (viento) se clasificar en: (2.2.3)



Tipos de Flujo de partículas de aire a contra un perfil aerodinámico:

El gráfico del aeroplano subsónico en vuelo trata de visualizar los tipos de flujo de stream-lines (líneas de corriente de aire) a través de un airfoil (de características currentilíneas) que permiten el deslizamiento de laspartículas del fluido-aire, con una velocidad determinada (V), como se describe aquí:

























2.2.4. Flujo ideal utilizado en la Aerodinámica subsónica:
El estudio del movimiento de un fluido real es muy complejo; pero una descripción aproximada de Euler considera el comportamiento de las stream-lines en movimiento con Flujo de Fluido Ideal, que se caracteriza por ser:E.I.I.N.
Estable: la (V) de flujo fluido en un punto es constante con el tiempo (t).
Incompresible: la (ρ) del fluido permanece constante con el tiempo (t).
Irrotacional: el fluido no experimenta Momento Angular respecto de cualquier punto, por lo que no presenta torbellinos.
No-viscoso (ν): no es significativa la (Fr) interna entre partículas de fluido.

2.3 FLUJO DE LA MASA DE AIRE

ElViento: es el movimiento horizontal de las masas de aire.
El movimiento de un fluido se puede describir desde dos puntos de vista:

Descripción de Lagrange:
Se sigue a cada partícula fluida en su movimiento, para buscar algunas funciones que cuantifiquen su posición y propiedades en cada instante.
Descripción Euler:
Se asigna a cada punto del espacio y en cada instante, un valor para laspropiedades o magnitudes fluidas, sin vincular a las partículas fluidas, sino a los puntos del espacio que va ocupando el fluido.
Por tanto, el valor de una propiedad en un punto e instante determinado es el de la partícula fluida por ocupar dicho punto en ese instante.

La descripción de Euler del movimiento fluido facilita determinar las ecuaciones generales de la Aerodinámica Subsónica.3.3 1 El flujo de aire tiene similitudes con el del agua, y las resumimos así:
El flujo potencial y laminar adopta trayectorias de corrientes paralelas sin separarse ni cruzarse entre sí, y se llaman ‘currentilíneas’.
El flujo turbulento, a velocidades leves ó críticas (p.e: 1m/seg), origina turbulencias dinámicas que afectan al vuelo, en especial cuando hay relieve y vegetación.
Los vientos...