Perfil alar

Perfil aerodinámico

Concepto general: Objeto o estructura con características que le permiten reaccionar y crear fuerzas dinámicas al desplazarse en un fluido.

En la aviación….

Perfil que al desplazarse a través del aire genera una distribución de presiones capaces de crear una fuerza sustentadora.

Partes

Borde de ataque, borde de salida o fuga, extradós, intradós, cuerda aerodinámica, línea de curvatura media, espesor máximo, ordenada máxima.

Borde de ataque: parte delantera del perfil, donde incide la corriente de aire.

Borde de salida: Parte trasera, donde la corriente de aire abandona el perfil.

Extradós: Zona superior del perfil comprendida entre el borde de ataque y borde de salida.

Intradós: zona inferior del perfil comprendida entre el borde de ataque y borde de salida

Cuerda aerodinámica: línea recta imaginaria comprendida entre el borde de ataque y el borde de salida del perfil.

Línea de curvatura media: Línea imaginaria que une puntos equidistantes entre el intradós y extradós

Espesor máximo: punto en el cual la distancia entre le extradós e intradós es máxima.

Ordenada máxima: Punto en el cual la cuerda aerodinámica y la línea de curvatura media es máxima.

Tipos

Subsónicos, transónicos, supersónicos.

Simétricos o asimétricos

Perfil simétrico: Diseño en el cual el extradós e intradós son idénticos. Estos perfiles ofrecen menor resistencia al avance, pero no producen tanta sustentación como los perfiles asimétricos.

Perfil asimétrico: Diseño en el cual el extradós e intradós son diferentes. Estos perfiles generan mayor sustentación. Sin embargo, a su vez, producen mayor resistencia al avance. Están relacionados al vuelo subsónico o de baja velocidad.

Aerodinámica

Ciencia que estudia las reacciones del aire con los objetos que se mueven dentro de este.

Viento relativo: Movimiento de la masa de aire en relación con la trayectoria del vuelo. Siempre es opuesto a la trayectoria de vuelo

Angulo de ataque: ángulo formado entre el viento relativo y la cuerda aerodinámica. Es el ángulo con cual el perfil ataca al aire

Angulo de incidencia: Angulo formado entre la cuerda aerodinámica y el eje longitudinal del avión.

Fuerzas que actúan en vuelo

Empuje, sustentación, peso, resistencia

Sustentación

Fuerza perpendicular al viento relativo generada principalmente por el flujo de aire a través de las alas.

La sustentación es perpendicular a la trayectoria de vuelo.

Teorías

Principio De Bernoulli

El resultado de la presión y velocidad de un fluido ideal a través de un sistema cerrado dará como resultado una constante.

Si aumenta la velocidad, la presión disminuye

Si se reduce la velocidad, la presión aumenta.

Tubo Venturi.

Tercera Ley de Newton

Toda acción tiene una reacción de la misma magnitud en sentido opuesto.

Centro de presiones

Es el punto donde se considera ejercida la sustentación, este punto varía según el ángulo de ataque debido a la distribución de presiones. Al incrementar el angulo de ataque, el centro de presión se mueve hacia adelante.

Factores que afectan la sustentación

Densidad del aire

Al aumentar la densidad de la masa de aire donde se vuela, se genera más sustentación. Debido a que hay una mayor cantidad de partículas interactuando con el perfil.

Superficie alar

Al aumentar la superficie alar, aumenta la sustentación. Por la mayor área expuesta a la corriente de aire.

Velocidad.

AL aumentar la velocidad, la sustentación aumenta. Al tener mayor velocidad, un mayor número de partículas de aire interactúan con el perfil en un determinado lapso. Si la velocidad se duplica la sustentación se cuadriplica (esta elevado al cuadrado).

Coeficiente de sustentación

El valor del coeficiente de sustentación es directamente proporcional al ángulo de ataque. Se desarrolla una mayor diferencia de presiones y mayor impacto de aire en el intradós.

Capa limite

EL aire, al ser un fluido cuenta con propiedades de viscosidad y fricción. Es la distancia entre la superficie del perfil y la corriente de aire libre.

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