Pero que follón...
Vamos a ver, cualquier objeto que esté "sumergido" en una corriente de un fluido, en este caso supuestamente no viscoso e incompresible genera ciertas perturbaciones en el fluido que llevan a que aparezca una resultante de fuerzas que actua sobre el objeto.
La resultante en principio tendrá cualquier dirección, pero la vamos a descomponer en dos direcciones que nos interesan, una paralela a la dirección del fluido (O la dirección que sigue el objeto, que es lo mismo), y otra perpendicular.
Llamaremos L a la componente perpendicular y D a la paralela.
En los objetos citados, piedra o ladrillo, la componente D es mayor que L, y generalmente se puede decir que D>>L.
O sea que son objetos que prácticamente solo generan fuerza de resistencia, lógicamente de dirección opuesta al movimiento y no generan nada o casi nada de L, esto está influido por la forma y el ángulo de la corriente incidente, pero para casi todos los ángulos se sigue verificando que D>>L. Luego se puede afirmar que NO generan sustentación.
EL caso de la tabla y del perfil aerodinámico, son mas parecidos, pero aún así trataré de que veáis las diferencias.
Un perfil plano muy fino y un perfil aerodinámico trabajan de manera similar con ángulos de ataque muy pequeños.
La sustentación es una mezcla del teorema de Bernoulli con una ley de la dinámica de fluidos que dice:
Supuesto un fluido no viscoso e incompresible y en el que no hay transmisión de calor....etc..el la circulación de un vector a lo largo de una línea cerrado es cero...
O sea que el producto escalar de un vector a lo largo de una línea cualquiera (usaremos la del perfil) siempre es cero...es irrotacional,
Lo siento, no sé explicarlo fácil, el caso es que se crea una cosa... que se llama circulación a lo largo del perfil y que está condicionada EXCLUSIVAMENTE por la forma del perfil.
En un perfil plano, al tener esquinas, que generan vortices, esa circulación es sencillamente inexistente, con el resultado de que toda la sustentación generada, lo es por presión dinámica, mas o menos asimilable a la presión que notarias sobre una superficie a la que se le proyectase un chorro de agua. Dicho de otra manera el aire “empuja” a la superficie por su energía cinética.
Esta presión es fácil de calcular.
Lplano= ½ Densidad(aire) x (Velocidad x sen(AOA))^2 x superficie.
Como veis es cero para AOA=0, ya que sen (0)=0.
El problema no es que esa sustentación L sea demasiado pequeña, sino que D no es lo que podemos considera como despreciable e incluso para ángulos relativamente pequeños de AOA se puede decir que L es comparable a D, o sea que son del mismo orden de magnitud, el problema es que para avanzar con un D tan grande necesitamos mucha energía, y lo que hacemos generalmente es... poner un motor mas gordo, con lo cual luchamos contra D y aumentamos la velocidad que es la que nos genera la sustentación.
Bueno, ya acabamos, en un perfil por decirlo de alguna manera normal, la sustentación se produce por una combinación del teorema de Bernoulli y la circulación a lo largo del contorno, que acelera el flujo en la parte superior y lo desacelera en la inferior, creando lo que habéis oído tantas veces.. se crea una sobrepresión.. en la parte inferior y una depresión en la parte superior. De esta manera un perfil mas o menos normalucho podemos decir que para AOA < unos 12º L>>D, o sea que generamos mucha mas sustentación que resistencia.
Para tener una idea general o unos números “gordos”, la sustentación provocada por la parte inferior es mas o menos 1/3 de la superior, así que ya digo en números gordos un perfil aerodinámico genera 2/3 mas de sustentación que uno plano y eso con mucha menor resistencia.
Paco soto dijo:
Un perfil con incidencia 0 no genera sustentación. Ni siquiera un plano convexo. Por que esta es exactamente la definición de incidencia: Incidencia 0 es cuando un perfil alar no genera sustentación. Adjunto un dibujo explicativo sacado del link que puse antes.
Lo siento pero esto no es así.
El cuerda de un perfil se halla uniendo el principio y el fin de lo que se llama línea de curvatura media.
La línea de curvatura media es una línea que equidista de la parte superior e inferior del perfil.
El ángulo de ataque es el ángulo que forma la corriente de aire incidente con la cuerda.
Un perfil plano convexo genera sustentación con AOA = 0 porque genera circulación a lo largo de su perfil.
Creo que te has equivocado con el ángulo de sustentación nula, que es el AOA a la cual un perfil no genera sustentación, en los simétricos es cero, en los plano convexos es menor que cero.
Resumiendo, se puede hacer volar un ladrillo, con mucho motor... pero el ladrillo o la piedra no generan sustentación oesta es despreciable. ¿Alguien le ha visto las alas al cohete Atlas ?
, se fueron a la luna y no llevaban ni unas tristes alitas, demostración fehaciente de que se puede volar sin necesidad de sustentación... pero claro eso es otra cosa..
Se puede hacer volar un avión con perfiles planos, pero rendirá menos necesitará mas potencia que uno igual pero con perfil.
La única razón para no poner perfil a una superficie de sustentación es exclusivamente constructiva, entiendo que hacer un perfil de depron de 6mm es una tarea complicada y la resistencia en caso de poder hacerla quedaría seriamente comprometida.
Perdonar por el rollo.
Puedo equivocarme, si es así corregirme para que aprendamos todos.
Si he dicho algo que tiene varias interpretaciones y alguna te molesta. ¡Quería decir la otra!
Un saludo.
Sixto.
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ya os he dicho que no soy un experto, ni he estudiado aerodinámica, 