PLOTEO DE DRAG POLAR




En aerodinámica, drag se define como la fuerza que se opone el movimiento hacia adelante a través de la atmósfera y es paralela a la dirección de la velocidad del free-stream en el flujo de aire. El drag debe ser superado por el empuje con el fin de lograr el movimiento hacia adelante.
Drag es generado por nueve condiciones asociadas con el movimiento de las partículas de aire sobre laaeronave. Hay varios tipos de drag: form, pressure, skin friction, parasite, inducidos, y wave.
El término "separación " se refiere a la circulación fluida de aire a medida que abraza de cerca la superficie del ala y de pronto un avance de la superficie y la creación de un flujo caótico. La segunda imagen en el margen izquierdo de esta página muestra ejemplos de aire que fluye por una variedad deobjetos. La parte inferior muestra buen comportamiento, de flujo laminar (flujo en capas), donde el flujo se mantiene unido (cerca de la superficie) del objeto. El objeto justo por encima tiene un flujo laminar para la primera mitad del objeto y entonces el flujo empieza a separarse de la superficie y formar muchos flujos minúsculas cuervas caóticos llamado vórtices. Los dos objetos sólo por encimade ellos tienen una gran región de flujo separado. Cuanto mayor es la región de flujo separado, mayor es la resistencia. Es por eso que los diseñadores de aviones van a ese esfuerzo para simplificar las alas y la cola y el fuselaje - para minimizar la resistencia.
En el siguiente trabajo realizaremos el ploteo del Drag Polar con datos reales tanto en un avión liviano como en un avión jet.Cálculo de Induced Drag
Considere la posibilidad de una sección de un ala finita como se muestra en la figura 5.33. El ángulo de ataque se define entre la cuerda media del ala y la dirección de. (El viento relativo) se llama el ángulo geométrico de ataque α.
Sin embargo, en las proximidades del ala el flujo local es (en promedio) desviado hacia abajo por el ángulo ,porque de la corriente descendente. Este ángulo  definido como el ángulo de ataque inducida, es la diferencia entre la dirección de flujo local y la dirección corriente libre. Por lo tanto, aunque el ojo humano ve el ala en el ángulo de ataque α, la sección de perfil aerodinámico en sí está viendo un ángulo efectivo de ataque que es menor que. Dejar que denota el ángulo efectivo de ataque, lovemos en la figura 5.33 que : 


Figure 5.33 origen del Drag inducido
Vamos ahora a adoptar el punto de vista de que, debido a que la dirección de flujo local en las proximidades del ala se inclina hacia abajo con respecto a la corriente libre, el vector de sustentación permanece perpendicular al viento relativo local y, por tanto, está inclinada hacia atrás a través de la alfa ángulo. Esto semuestra en la figura 5.33. Sin embargo, aún considerando la posibilidad de arrastre para ser paralelo a la corriente libre, vemos que el vector elevadora inclinada contribuye un cierto componente de arrastre. Este arrastre es la resistencia inducida . De la figura 5.33,

Los valores de  son generalmente pequeñas, por lo tanto, sinα . Así :
 (5.41)

Observe que en la ecuación.(5.41)  debe estar en radianes, ahí. D, se puede calcular de la ecuación. (5.41) una vez  se obtiene.
El cálculo de , está más allá del alcance de este libro. Sin embargo, se puede demostrar que el valor de , para una sección dada de un ala finita depende de la distribución de la corriente descendente a lo largo de la envergadura del ala. A su vez, la distribución de la corriente descendentede aire a lo largo de la envergadura del ala. Para ver esto más claramente, considere la figura 5.34, que muestra la vista frontal de un ala finita. El lift por tramo unidad puede variar en función de la distancia a lo largo del ala debido a que:
1) La cuerda puede variar en longitud a lo largo del ala.
2) El ala puede ser torcido de tal manera que cada sección de perfil aerodinámico del ala...