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Pongamos que tenemos un ala de dos metros de perfil sustentador.
Los ultimos veinte cm de cada punta hacemos una deformación aerodinámica siendo el perfil en la punta del marginal un perfil simétrico, pongamos que sea un NACA 0010.
La incidencia del perfil sustentador es la de máximo planeo y al mismo tiempo la incidencia del perfil simétrico hacemos que sea cero grados.
Al ser la diferencia de presiones en un simétrico con angulo cero de incidencia, ¿podríamos suprimir la resistencia inducida en los marginales?,suponemos en la posición ideal de máximo planeo.

la deformación aerodinámica que propones reduce la resistencia inducida en parte, pero lo mejor y mas efectivo es la adición de aletas (winlets) en los marginales, existen diferentes diseños con mayor o menor efectividad. Otro modo es afilar progresivamente la punta del ala dotando al borde de ataque de una pronunciada flecha positiva hasta reducir el marginal al mínimo posible.

Hola:

Aquí tienes algunas explicaciones del tema

http://www.alasvolantes.es/tecnica/9-di ... glets.html

Saludos

¿Podríamos intentar olvidarnos de ese maravilloso invento del siglo XIX (*), al menos en esta pregunta?

Una vez que lo consigamos borrar de nuestra mente, insisto en mi pregunta inicial y la idea central es que si tenemos igualadas las presiones, (basándonos que tenemos un perfil simétrico con incidencia de cero grados), no puede producirse ninguna corriente del intrados al extrados y por tanto no generarse ningún torbellino en los marginales.

Gatovolante, me gustaría saber el porqué dices que solo se reduce la resistencia inducida en parte.

Eduardo Nuñez. Visto tu enlace y sigo viendo los winglets como algo muy lejano de entender. Las ideas que tengo son contradictorias. El grafico http://www.alasvolantes.es/images/stori ... nglet1.jpg lo veo ilógico. ¿Un torbellino que gira fuera del marginal en contra de la dirección de vuelo?

Y si esa fuera solo fuera mi duda, ¿Porqué no van echados para adelante? Los filetes de aire serían desviados hacia el centro del ala diminuyendo la turbulencia, como sería en las alas de flecha invertida. http://es.wikipedia.org/wiki/Ala_en_flecha_invertida

Y no siempre es recomendable. Estudio de un avión http://bibliotecadigital.usbcali.edu.co ... o_2011.pdf

Ni tampoco sus efectos son espectaculares http://somim.org.mx/articulos2010/memor ... A5_419.pdf "reducción en la velocidad del núcleo del vórtice de 19%. Para el caso B767 AC". Apreciable, pero sigue el 81% presente. Los winglets ni tocarlos por lo menos hasta que tenga muchas horas de estudio.

(*) Y reinventado luego mil veces.

es verdad que a veces por la cosa de dar una respuesta sencilla se incurre en el defecto de no contestar.
El caso es que los vortices que se producen en el marginal del ala y que causan esa resistencia inducida, los provocan el intercambio del flujo aerodinámico que recorre el intrados , al extrados,(invirtiendo la sustentación)
Este efecto puede reducirse de varias maneras, la deformación aerodinámica, que consiste en el método que comentas, es uno de ellos y se basa en procurar que la distribución de la sustentación evolucione a lo largo de la envergadura de modo que los coeficientes de sustentación sean menores a medida que nos acercamos al marginal (un caso practico de esto es el ala elíptica de un spit).Ahora bien, esta deformación aerodinámica se debe dar desde el encastre hasta el marginal y apenas tendrá efecto si lo limitamos a una porción pequeña de la envergadura.
Un aumento del alargamiento también reduce esta resistencia basándose en el principio de que esta es proporcional al cuadrado de la sustentación e inversamente proporcional a la envergadura
Otro método muy poco usado es invertir la curva del perfil a partir de un punto cercano al marginal,se aplica muy poco, porque es muy complicado saber con exactitud donde iniciar la inversión, y porque en realidad lo que se gana reduciendo la resistencia se pierde reduciendo la sustentación que en realidad nos interesa mas.
Los estudios en tunel y en modelos experimentales han dado lugar a la evolución de las puntas de las alas, de modo que se procura que el flujo aerodinámico se haga cada vez menor , por ejemplo el ala del CASA 235. La opcion B, mas sencilla es como te decía incluir aletas en la punta del ala de modo que el flujo no pueda viajar del intradós al extrados.
La razón de que sean en flecha positiva es que el centro de presiones se desplaza también a lo largo de la envergadura de la aleta mejorando el efecto.
Por ultimo, se están experimentando puntas de ala en forma de caja, de modo que se genera una turbulencia inversa anulándose entre ellas.
En general, cuando se toman decisiones sobre configuración se adoptan soluciones de compromiso,que permitan un rendimiento entre bueno y muy bueno en cualquier circunstancia de vuelo. ya que lo que es excelente en determinado alfa puede ser nefasto en otro.
En fin, esta respuesta seguro que esta llena de lagunas y alguna tontería, pero espero que te sirva un poco mas que la anterior

En lo que dices que:”...esta deformación aerodinámica se debe dar desde el encastre hasta el marginal y apenas tendrá efecto si lo limitamos a una porción pequeña de la envergadura. ” Posiblemente tengas razón, pero te adjunto el trabajo de un señor http://159.90.80.55/tesis/000135717.pdf que aplica una solución que ni a mi me gusta, pero que nada. Mírate la pagina 35, 36 y al final pone que está muy contento con el rendimiento. Usa reflexión de flap de quince grados negativos y además solo unos centímetros. En Internet cualquiera puede decir cualquier cosa, pero al parecer sus profes se lo han dado por válido.

Invertir la curva del perfil nunca había escuchado eso. Imagino que te refieres que se invierte el perfil. Intradós hacia arriba.

Te agradezco tu interés en este tema y si ha habido algo ya te lo he dicho. Creía que esto era mas sencillo.

Y ahora que estamos con días de viento, te propongo una comparación. Tenemos una chimenea que sale el humo por ella con una presión de 15 g/dm2 el viento es de 10 m/s. El humo intenta salir vertical pero el aire lo acaba arrastrando. Ahora lo comparamos con un aeromodelo que va a 10m/sg con un ala rectangular de perfil sustentador con cierta incidencia positiva y que de forma brusca pasa a ser un perfil simétrico con incidencia de 0º . El ala tiene una carga alar (sin contar con la parte del perfil simétrico) de 45gramos/dm2. Como el intradós sustenta un tercio, hay una sobrepresión de 15 gramos/dm2 .

En la zona del cambio brusco de perfil el aire del intradós intentaría hacer lo mismo que el humo de la chimenea, ir hacia arriba del dibujo, pero es arrastrado por el aire hacia atrás del ala. Como la zona del perfil simétrico sobrepasa la zona de presión y su incidencia es 0º ya no hay posibilidad de rotor en el marginal. En el extrados podría pasar lo mismo que el intradós pero a la inversa.

¿Donde está el fallo?

he leído la tesis que incluyes en tu ultimo post .El autor aplica una metodología basada en modelos matemáticos que están mas o menos probados, y en realidad, en muchas tesis universitarias en realidad lo que se valora es el método y no tanto los resultados. En este caso usa un modelo teórico que divide el plano en sectores de modo que puede aplicarse una polar diferente para cada sector y es la suma de todos los resultados parciales los que generan la polar completa del ala, que unido a los datos obtenidos del fuselaje, estabilizadores , tren, etc, genera la polar completa del avión.
Lo curiosos del caso es que si piensas en lo que esta proponiendo el autor es justamente uno de los métodos de los que te hablaba en mi post anterior, al deformar el perfil en ese ultimo tramo, en realidad esta generando sustentación negativa (al invertir parcialmente la curvatura del perfil) lo que efectivamente, reducirá los vórtices de sustentación en cierta medida. Cuanto y hasta que punto es realmente efectivo, es algo que siempre es discutible.
El aire es un fluido que se mueve alrededor del ala en lo que se llama régimen incomprensible, y tiende a ocupar el espacio hasta igualar la presión. esto es puede experimentarse cualquier día de calor en el que de pronto sopla una brisa ligera, lo que esta pasando es que una masa de aire caliente (al que llamamos térmica) se desplaza hacia arriba dejando un espacio tras el que es inmediatamente ocupado por el aire mas frió circundante generando esa brisa que notamos repentinamente.
Esto viene a que cuando el aire se mueve alrededor del ala, se ve sometido a cambios de presión, en el extrados se genera una zona de baja presión y que tiende a ser ocupada por el aire que circula por el intradós, esto ocurre independientemente del perfil que estemos usando en el ala, si bien, un perfil simetrico que incida a 0º con respecto al viento relativo no genera sustentación y por lo tanto en teoria no gererara vortices.

Para mí no deja de ser una chapuza. Mejor poner un simétrico incluso con incidencia negativa que un sustentador con la deflexión que pone. Genera mucha mas resistencia.

Y respecto a lo último que dices: "... un perfil simetrico que incida a 0º con respecto al viento relativo no genera sustentación y por lo tanto en teoria no gererara vortices" . Si esto te referieres a la comparativa de la chimenea, entonces si ponemos el último tramo suficientemente largo de un perfil simétrico a incidencia 0º, entonces ya no se generarán los vórtices. Vale, pues entonces, ¿porqué no se usa esto en la práctica ?. Si es porque solo funciona con un ángulo exacto calculado, pues lo hacemos que se puede regular hasta de forma automática. El tramo simétrico lo hacemos que rote en un eje horizontal por delante del centro de presiones para que siempre se intente orientar como una veleta a la mínima incidencia.

El problema es más complejo de lo que parece.

La resistencia aerodinámica tiene varias componentes:
- La resistencia de forma (resultado de la distibución de presiones)
- La resistencia de piel (debida a la viscosidad y la turbulencia en la capa límite)
- La resistencia de interferencia (debida a la interacción entre los flujos aerodinámicos de distintas partes, por ejemplo entre
el ala y el fuselaje)
- La resitencia inducida, que es debida a la sustentación y que asociamos a los vortices de punta de ala, pero que no es sólo de
los marginales, sino que es una componente que aparece en la resistencia aerodinámica de cualquier cuerpo que está
generando sustentación.

Si pones un tramo de ala con perfil simétrico en la puntera y de forma que esté a 0 grados de incidencia punto a punto de la envergadura (puesto que la presencia de la sustentación induce cambios en el flujo de aire que hacen que el ángulo de ataque efectivo no sea el mismo a lo largo de la envergadura) pasarán algunas cosas:
1. Puesto que en esa zona no estás generando diferencia de presión entre intrados y extrados, reducirás el torbellino de punta
de ala (nunca desaparecerá porque es inherente a la presencia de sustentación).
2. Esto sólo funcionará a un régimen de vuelo, que en un avión comercial se buscaría que fuese al régimen de crucero. En
todos los demás ángulos de ataque y velocidades de vuelo, la punta de ala de perfil simétrico no estará al ángulo de
sustentación nula.
3. Esa extensión del ala que no está aportando sustentación está aportando resistencia aerodinámica de forma y de piel, que
puede fácilmente anular la reducción que haya aportado en la resistencia inducida.

Hay que tener en cuenta que no existen las soluciones mágicas y que toda mejora por un lado trae aparejado un empeoramiento por otro.

En efecto,como decía en una respuesta anterior y como dice ahora el compañero, lo que funciona bien en un ajuste concreto es fatal en otro, la resistencia inducida es inherente a la sustentación. Y si bien puede reducirse mucho en según que envolvente de vuelo,no es posible eliminarla del todo,salvo soluciones ligadas a puntas de ala de diseño complejo y aun así,solo a determinados alfas.
¿que queda entonces? La respuesta es reducir la resistencia parasita con un diseño aerodinámico lo mas depurado posible.

Al menos ya me ha quedado mas o menos claro que mi propuesta inicial que a un determinado ángulo si puede valer.
Pero mas me hubiera gustado el haber tenido una respuesta contundente de que estaba equivocado.
Un perfil simétrico calado a 0º tiene una determinada resistencia, pero si lo comparamos con un sustentador calado en un ángulo suficiente, menor.
Y sin embargo hasta en los winglets (por mencionar uno de los casos) por lo que veo, se usan sustentadores.

Claro que podria haberte dicho que estabas en un error desde el principio, pero ahora todos sabemos un poco mas que antes sobre el tema.
un saludo