Distribución de Presión Alrededor de un Perfil NACA 0012

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA
Y ELÉCTRICA
UNIDAD PROFESIONAL TICOMAN

INGENIERÍA AERONÁUTICA
Aerodinámica

Practica N° 4: Coeficientes aerodinámicos de un perfil

EQUIPO:
AQUINO ZUÑIGA CARLOS
BECERRIL HERNÁNDEZ LUIS ROBERTO
PABLO BIBIANO EDEL SAID
PRIEGO LARA OSCAR MEDARDO
REYES JIMENEZ EZEQUIEL
SEBASTIAN CARDENAS NEFTALÍ

GRUPO: 5AV3México, Distrito Federal, 13 Enero de 2015
Objetivo:
Obtener experimentalmente los coeficientes; de resistencia al avance y de levantamiento de un perfil para diversos ángulos de ataque a una determinada velocidad del viento.

Equipo y material:
Generador de viento.
Túnel de viento.
Manómetro diferencial.
Tubo pitot.
Medidor de resistencia al avance.
Medidor de levantamiento.
Perfilleybold de 225 mm de cuerda por 145 mm de envergadura.
Nivel de burbuja.
Carro soporte.

Consideraciones teóricas.
Las fuerzas aerodinámicas que experimenta un perfil son originadas por:
1. - Distribución de presiones alrededor del perfil.
2. - Distribución de fuerzas de fricción sobre la superficie del perfil.
Como resultado de lo anterior se tiene una resultante aerodinámica y unmomento, como se muestra en la figura 4.1, en donde se puede ver que tal resultante se descompone en dos proyecciones: una perpendicular a la dirección del viento relativo "V", que se le llama levantamiento (L), y otra proyección que es paralela al viento relativo, que se llama resistencia al avance (D). También se ve que al ángulo entre la cuerda del perfil y la dirección del viento relativo se lesimboliza con la letra griega a, y se le llama ángulo de ataque.
Se tienen tres coeficientes aerodinámicos definidos por:



L= fuerza de levantamiento. = Coeficiente de levantamiento. q=Presión dinámica
D= fuerza de resistencia al avance. = Coeficiente de resistencia al avance. S=Superficie
M= momento. = Coeficiente de momento. c= Cuerda del perfil

Al cociente se le conoce comoeficiencia aerodinámica o fineza y se representa por la letra griega
Desarrollo:
1.- Determinación de las condiciones ambientales
A) Se deberán de efectuar lecturas en los instrumentos (barómetro, termómetro e higómetro) antes de iniciar y al finalizar los experimentos, anotando los valores en la tabla siguiente:

INICIALES
FINALES
PROMEDIO
TEMPERATURA AMBIENTE
22 °C
23°C
22.5°CPRESIÓN BAROMÉTRICA
590 mmHg
590 mmHg
590 mmHg
HUMEDAD RELATIVA
70% r.H.
70% r.H.
70% r.H.

B) Con los valores promedio obtenidos se deberá calcular la densidad del aire en el laboratorio, utilizando las fórmulas que se indican en el apéndice 2.
Presión barométrica corregida:


Presión de saturación:


Presión de vapor:

Densidad del aire en el laboratorio:2.-Determinación de coeficientes aerodinámicos para velocidad alta.
A) Utilizando el tubo pitot y el manómetro diferencial, y con la perilla de control de revoluciones del generador de viento situada al máximo medir la presión dinámica del viento en la sección de prueba, utilizando el factor de corrección correspondiente al tubo Pitot.


Para la corrección de los errores de vástago y punta tenemos loscocientes:


Y si tenemos que:

Por tanto

Así también necesitamos la superficie, la cual está dada por:

B) Apagar el generador de viento y sin mover la perilla del control de revoluciones del generador de viento, colocar el perfil y el medidor de levantamiento y montar el equipo tal y como muestra la figura 4.2 en la descripción del equipo. Teniendo extremo cuidado al manipular lasvarillas de soporte del perfil. A continuación accionar el generador de viento y proceder a medir el levantamiento y la resistencia al avance para ángulos de ataque desde .4° hasta 15°, y registrando los resultados en la tabla siguiente:

Ángulo de ataque ()
Levantamiento

Resistencia al avance (D)


N
kg

N
kg

-4°
0.78
0.079510703
0.78819847
0.075
0.00764526
0.07578832
-2°
0.9...