cap1 014

06/02/2014

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AERODINMICA Y AEROELASTICIDAD.Curso 3 VA.

Prof.: Fernando Ganda.Grupos: 1 y 2

AERODINMICACp. 1

Introduccin al estudio del perfil.

Prof: Fernando Ganda. Grupos 3 - VA 1 y 2 1

Cap. I: Introduccin al estudio del perfil.

ndice:

0.- Introduccin. 1.- Sustentacin: teoras.

Newton. Helmholtz. Kutta y Youkowski. Magnus.

2.- Generacin de la sustentacin. 3.- Entrada en prdida.

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0.- Introduccin.

Resultante aerodinmica.

D, L y M:

Coeficientes adimensionales.

Ventaja: solucin universal.

Inconvenientes:

Efecto de la superficie de referencia.

Menos intuitivos

Se puede perder la influencia de los parmetros

( ) dAnpRAC

rr +=

SVDCD 2

21

=

DRLRVVD

rrrrrrr ==

;

SVLCL 2

21

=

+M

ScVMCM 2

21

=


0. Introduccin.

Influencia de la eleccin de la superficie de referencia.

SVDCd 2

21

=

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0. Introduccin.

1.- Tipos de resistencia.

1.a.- Resistencia de friccin.

Coeficiente aerodinmico. Origen.

Comparacin laminar - turbulento

1.b.- Resistencia de presin.

Coeficiente aerodinmico.

Paradoja de DAlambert. Origen: Desprendimiento de la capa lmite.

Influencia de:

La forma respecto a la corriente (geometra y AOA).

Re y M

Rugosidad.

PF DDD

PF

CCCDDD+=

+=

( )

=

=

AC

AC

p-

dAnVVD

dAnVVD

F

P

rrrr

rrrr


0. Introduccin.

Desprendimiento de la capa lmite:

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0. Introduccin.

Cuerpos esbeltos:


0. Introduccin.

f

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0. Introduccin.

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Terminologa

Espesor: t/c, (t/c)max y X (t/c)max. Lnea media. Curvatura: f/c, (f/c)max y X (f/c)max.

Bordes de ataque y de salida. Extrads e intrads. Cuerda geomtrica: c.

uy

txfx

c

.maxtmaxf

ly


0. Introduccin.

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ngulo de ataque (AOA) geomtrico y ngulo de ataque aerodinmico.

lC

g

a0=Cl

0== Clga V

ag

... NSL

0=Cl

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0. Introduccin.

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Coeficientes de presin y de sustentacin.

[ ] ==

=

21

)()(

21

)(

21

)(222 V

pppp

xV

xpp

xV

lxc eieil

==

c

ll dxxcccV

lC02

)(1

21

=

==

1

21

)21

()21

(

21

2

2

20

20

2 VV

V

VPVP

V

ppcP

2

1

=

VVcP

)()()( xcxcxcei PPl

=

)1(

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1. SUSTENTACIN AERODINMICA.

1.- Diversas teoras.

Placa plana: Newton:

Cantidad de movimiento.

Helmholtz: succin extrads.

Kutta y Youkowski: geometra adecuada de BA y BS.

Magnus: la circulacin!.

2Re

=all

c

22=Newtonl

c



Gossamer Condor y Albatros: Primeros aviones tripulados con propulsin humana!

Ingeniero: Dr. B. MacCready (USA).Wvaco: 32 Kg.b = 10,4 m.Pn = 200 W.Materiales: fibra de carbono, plstico y poliestireno...

En junio de 1976 el G. Albatroscruz el Canal de la Mancha:(35,8 Km; V = 30 Km/h; h = 1,5 m)

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Estudio del perfil:

L

D

Fluido Real

Fluido Ideal

D

Capa Lmitey estela.

+ +

=L

Circulacin.


2. GENERACIN DE LA SUSTENTACIN.

Cmo se genera la circulacin? La importancia del borde de salida afilado:

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Torbellino de arranque:



Torbellino de arranque:

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Efecto Magnus. Cilindro fijo, girando en sentido antihorario y sometido un flujo por su derecha.

0=Va

1=Va

2=Va

4=Va

6=Va

3=Va



Distribucin de presiones sobre un perfil.

Sustentacin nula Con sustentacin.

Cp < 0

Cp > 0

Cp>0Cp>0Cp>0

Cp < 0

Cp < 0

0= 0>

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3. ENTRADA EN PRDIDA.

Entrada en prdida:


Fuerzas sobre el perfil.

Cl, CD y CM:

lC

5 15105,0

1

5,1dC

05,0005,0

01,0

015,0

5 1510

mC

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Cl, CD y CM influencia del Re:

Re

lC

5 15105,0

1

5,1dC

05,0

005,0

01,0

015,0

5 1510

mC



Entrada en prdida dinmica:

lC

5 15105,0

1

5,1

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Cl, CD y CM:

lC

5 15105,0

1

5,1dC

05,0005,0

01,0

015,0

5 1510

mC


Aerodinmica numrica.

Separacin de efectos:

:Fluido

:Mtodo

:Fuerzas

:cinDescomposi

:Real .Real: la e d I

: StokesNdeEc

.LmiteCapa

.Estela

.,, MDL .,ML FD PD

D

FD PD

.PotencialTeoria

= +

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Aerodinmica numrica.

Separacin de efectos:

lC

lC

lC

. potencialFlujo.

LmiteCapa

potencialFlujo+

.

EstelaLmiteCapa

potencialFlujo

++



.----.

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