Coeficiente De Sustentación Y Presión De Un Perfil Alar.

[pic]















Tarea Nº2
Cálculo 2-D en XFLR5


|Nombre |Esteban Chávez F. |
|Profesor |Frank Tinapp D. |
|Ayudante |Katherine Flores U. |













Aerodinámica
22 de octubre 2012
Objetivos.

En la presente tarea se busca losiguiente:

• Aprender a utilizar el software XFLR5
• Interpretar diagramas polares para distintos valores de Reynolds
• Analizar e interpretar datos de capa límite que son entregados por el programa.


Para cumplir estos objetivos la tarea consta de 3 partes:


1. Analizar el perfil NACA 2208 para un Re=400000.
a.Determinar gráficos polares para [pic] entre -5º y 15º.
b. Explicar el significado y definición de: [pic].
c. Encontrar un perfil NACA 4 dígitos con características aerodinámicas similares al perfil Clark Y.
d. Graficar distribución de presiones para el perfil NACA 2208 y el perfil encontrado en la parte “c”, para un ángulo de ataque de 7º.


2.Analizar el perfil NACA 2208 para un Re= 3000000.
a. Determinar el gráfico [pic] v/s [pic] entre -5º y 15º. Comparar con el generado para Re=400000.
b. Determinar [pic] y [pic] para ambos Reynolds y compararlos.
c. Generar los gráficos [pic]v/s[pic] para ambos Reynolds y compararlos.
d. Determinar las máximas eficiencias aerodinámicas yel [pic] para ambos Reynolds en el intervalo de ángulos de ataque ya especificado. Comparar los casos.


3. Generar perfil NACA 0005. Re=50000.
a. Graficar e interpretar los gráficos del factor de forma, espesor de desplazamiento, cantidad de momento y coeficiente de fricción para x/c=0 y x/c=1.

































Desarrollo.Parte I.

a) En la figura 1 se aprecia el perfil NACA 2208. Las figuras 2, 3 y 4 son respectivamente los gráficos [pic] v/s [pic], [pic] v/s [pic] y [pic] v/s [pic] en el intervalo de ángulos de ataque pedido y con un Re=400000.



[pic]
Figura 1: Perfil NACA 2208.

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Figura 2 : Gráfico [pic] v/s [pic]. NACA 2208.

De los datos obtenidos desde XFLR5 se tiene que paragráfico de la figura 1 el coeficiente de sustentación máximo es de 1.2658 y se de para un ángulo de ataque de 11.9º. Para encontrar el gradiente de la parte lineal del gráfico anterior se puede utilizar la función polyfit del programa MATLAB con lo que se obtiene:

[pic]=0.1041
[pic]= -2.2º.

Por otro lado también se pueden obtener estos datos directamente de los valores entregados porXFLR5, así:

[pic]=0.1
[pic]= -2º


[pic]
Figura 3: Gráfico [pic] v/s [pic]. NACA 2208.

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Figura 4: Gráfico [pic] v/s [pic]. NACA 2208.

b) [pic]: Coeficiente de sustentación. La sustentación es la fuerza perpendicular que se genera cuando un cuerpo, en este caso un perfil alar, se desplaza a través de un fluido. Se define de la siguiente manera:

[pic]
Donde: [pic] es elcoeficiente de sustentación.
L es la sustentación.
V es la velocidad.
S es la superficie alar
[pic]es la densidad del fluido.
El coeficiente de sustentación es adimensional que indica la relación entre la sustentación que se requiere (L) y la real o la resultante del desplazamiento a cierta velocidad ([pic]).

[pic]: Coeficiente de momento. Como se aprendió enMecánica del vuelo el centro de gravedad del ala no cambia, pero si lo hace el centro de presiones, que es donde se aplica teóricamente la sustentación. Debido a esto se produce un momento generado por la distancia entre los centros de gravedad y de presión. El momento de cabeceo y el coeficiente de momento, se definen:


[pic]


Donde: M es el momento.
[pic] es el coeficiente de...