Aerodinamica

    Fundamentos Básicos de Aerodinámica
Leyes Básicas y Efectos de Aerodinámica:
La verdad es que en un principio, cabe decir que existe sólo una ley universal que rige toda dinámica; de hecho, con tan sólo una ley, principio o como se quiera llamar, está definida toda la Aerodinámica, sea de coches de competición, Aeronaves, Motos, barcos, etc…. alucinante verdad?. Pero es así; la ley dice:“Todas las partículas tienden a situarse en aquel estado de mínima energía”. Ya lo decía Einstein: “El Universo es perezoso”…. cuánta razón tenía…
Por ello mismo, por ejemplo, el aire siempre circula desde una zona de alta presión hacia otra de baja presión.
Parece simple, pero no lo es; existen diferentes tipos de energía en un fluido; básicamente 3: por altura o cota, por velocidad y por presión.Por si fuera poco, existe otra ley de la termodinámica que dice (seguro que la recordaremos) que la energía ni se crea ni se destruye, sólo se transforma; pues ya lo tenemos todo: hemos definido los 3 tipos de energía existentes, y encima hemos encontrado la relación entre ellas !!!. Las ecuaciones matemáticas o modelo matemático que recopila todo lo dicho, se denomina Ecuaciones deNavier-Stokes; resolviendo dichas ecuaciones o modelo, seríamos capaces de averiguar cualquier aerodinámica o dinámica en cualquier contexto; incluso podríamos saber si dentro de 2 años, 15 días y 32 segundos, lloverá o no lloverá…. pero existe un problema: son unas ecuaciones que no se pueden resolver analíticamente; hay que resolverlas numéricamente, es decir: con ordenador y técnicas CFD (Cálculo deDinámica de Fluidos).
Esta dinámica y su modelización, conlleva una serie de efectos, sin los cuales, no podríamos diseñar coche de competición alguno, y gracias a ellos, podemos disfrutar de nuestro deporte (al igual que volar, navegar, etc….).
* 5.1 Efecto Venturi / Principio de Bernouilli
Prácticamente ya lo hemos definido; sabemos que existen 3 tipos de energía; la potencial (por cota o altura),la cinética (por velocidad) y la de presión; al tener que conservarse, en todo proceso, la cantidad total de energía, la suma de las 3 energías, ha de permanecer constante. Esa es la ecuación o principio de Bernouilli; de esta forma, si la presión aumenta, la velocidad ha de disminuir y viceversa; esto es algo, que todos hemos oído en alguna ocasión: que la presión es inversa a la velocidad.
Elefecto Venturi, también es una consecuencia directa: si en cierto fenómeno por donde pasa el aire, hay un cambio de sección, por ejemplo de mayor a menor, la cantidad de aire que entra ha de ser la misma que la que sale (cosa lógica por otra parte), con lo que por la sección mayor, la velocidad del aire será menor que la velocidad del mismo aire al pasar por la sección menor. Esto es el efectoVenturi: al aumentar la velocidad, la presión disminuye y viceversa.
Bajo este principio, podemos entender y comprender la sustentación de un ala cualquiera (o perfil aerodinámico en general):
En la zona “A” la velocidad es mayor, pues ha de recorrer una distancia mayor, con lo que la presión disminuye; Esta depresión “chupa” el ala hacia arriba en este caso, produciéndose sustentación.
Enautomovilismo, se invierte la figura y se produce así el empuje contra el suelo.
* 5.2  Efecto capa límite
En la evolución del aire alrededor de un cuerpo cualquiera, dicho aire se pega sobre el cuerpo, creando una capa muy fina de moléculas en principio. Al discurrir sobre esta fina capa, más moléculas del mismo aire, y debido a la viscosidad principalmente, éstas últimas ralentizan su velocidad,debido a que discurren sobre otras moléculas; así capa tras capa, se forma una capa de moléculas de aire, cuya última, posee ya casi la misma velocidad del aire que circunda al cuerpo; esta capa se denomina capa límite; técnicamente se define capa límite y su espesor, como el espesor a partir del cual, la velocidad es del 99% del flujo real.
En cuerpos relativamente pequeños como lo es un...