aerodinamica

DEFINICION: Es la rama de la mecánica de fluidos que se ocupa del movimiento del aire y
otros fluidos gaseosos, y de las fuerzas que actúan sobre los cuerpos que se
mueven en dichos fluidos. Como ejemplo del ámbito de la aerodinámica podemos mencionar el movimiento de un avión a través del aire entre otros. La
presencia de un objeto en un fluido gaseoso modifica la repartición de presiones y velocidades de las partículas del fluido, originando fuerzas de sustentación y resistencia. La modificación de unos de los valores (presión o velocidad) modifica automáticamente en forma opuesta el otro.

TEOREMA DE BERNOULLI: comprobó experimentalmente que "la presión interna de un fluido (líquido o gas) decrece en la medida que la velocidad del fluido se incrementa", o dicho de otra forma "en un fluido en movimiento, la suma de la presión y la velocidad en un punto cualquiera permanece constante", es decir que  p + v = k.

p + 1/2 dv² = k;       1/2 dv² = pd

p=presión en un punto dado.      d=densidad del fluido.      v=velocidad en dicho punto.      pd=presión dinámica.

EFECTO VENTURI:

aqui les dejo el link el cual explica todo acerca de la aerodinamica

perfil aerodinamico

PERFIL AERODINAMICO

Un cuerpo que posee una forma tal que
permite aprovechar al máximo las fuerzas
originadas por las variaciones de velocidades y presiones de una corriente de aire se
denomina perfil aerodinámico.
Si realizamos un ejemplo gráfico tomando dos partículas que se mueven a una
velocidad de 90 Km/h, y con una presión de 1 Kg/cm, antes de la perturbación
originada por la introducción del perfil aerodinámico. Entre la parte superior del
perfil y la línea recta superior horizontal se produce una reducción de espacio,
logrando un aumento de la velocidad del aire, mientras que en la parte inferior
del perfil el recorrido de las partículas es horizontal, no modificando la corriente
del aire.
Puede observarse entonces que la partícula (1) aumenta su velocidad  a
90,3Km/h (efecto Venturi) y la presión disminuye a 0,7 kg/cm (efecto Bernoulli). La partícula (2) al no verse modificada por el perfil mantiene una velocidad
de 90 Km/h y una presión de 1 Kg/cm. Por lo tanto se puede observar que se ha originado una diferencia de presión entre la cara superior y la inferior, obteniendo como resultante una fuerza hacia arriba llamada FUERZA AERODINAMICA (F).

Sustentación

Sustentación

La sustentación producida en un ala o superficie aerodinámica es directamente proporcional al área total expuesta al flujo de aire y al cuadrado de la velocidad con que ese flujo incide en el ala. También es proporcional, para valores medios, a la inclinación del ángulo de ataque del eje de la superficie de sustentación respecto al de la corriente de aire. Para ángulos superiores a 14 grados, la sustentación cambia con rapidez hasta llegar a la pérdida total cuando, por efecto de esos valores, el aire se mueve produciendo torbellinos en la superficie de las alas. En ésta situación se dice que el perfil aerodinámico ha entrado en pérdida. 

variables de sustentacion

Variables que influyen en la sustentación

Son varias las variables que influyen en la sustentación del avión, definiendo
estas la sustentación  del peso y la carga que transportará, algunas están dadas por el diseño, otras por condiciones climáticas y otras las puede variar el
piloto.
1) Densidad del aire:
El aire posee diferentes densidades dependiendo directamente de la temperatura del mismo. La densidad es la cantidad de partículas de aire por unidad
de volumen. El aire caliente es menos denso que el aire frío, por lo tanto en
invierno los aviones vuelan mejor.

2) Velocidad del aire sobre el perfil aerodinámico:
La sustentación es directamente proporcional al cuadrado de la velocidad.

3) La superficie alar:
Cuanto mayor es la superficie alar mayor es la sustentación. Generalmente
se posee poca acción para modificar esta acción. En el caso del PIPER PA11
no se puede modificar ya que no posee dispositivos hipersustentadores.

4) El ángulo de ataque:
La sustentación es directamente proporcional al coseno del ángulo de ataque.
La fórmula de la sustentación que agrupa todos estos elementos sería la siguiente:

viento relativo vs trayectoria de vuelo

Viento relativo

Movimiento de la masa de aire con una velocidad determinada y dirección,
siendo esta la que produce la sustentación del avión.

Trayectoria de vuelo

Es la trayectoria seguida por el perfil alar durante su desplazamiento en la
masa de aire y es siempre opuesta al viento relativo.

fuerzas a las que está expuesto el helicoptero en vuelo

Fuerzas a las que está expuesto el avión en vuelo

Las fuerzas que actúan constantemente sobre el avión en vuelo son:

Peso
Sustentación
Tracción
Resistencia

PESO = SUSTENTACION

TRACCION = RESISTENCIA

El centro de gravedad

Es el punto imaginario en el cual se considera concentrada toda la masa del
avión.

El centro aerodinámico
El centro aerodinámico  es el punto imaginario en el cual se considera que
toma la fuerza de sustentación. Se considera
este tomado de la cuerda aerodinámica y  a
25% del borde de ataque del ala.

ROTOR

las hélices o palas de el rotor tienen una forma aerodinámica  por lo tanto tienen una parte curva formando elevación en la parte superior, al encender o girar el rotor genera una sustencion la cual eleva el helicóptero  la velocidad del rotor es constante y lo que hace que el helicóptero ascienda o descienda es el movimiento de las palas y angulo, a mayor inclinación mayor sustencion y viceversa.

 Una vez en el aire, el helicóptero tiende a dar vueltas sobre su eje vertical en sentido contrario al giro del rotor principal gracias al efecto par motor. Para evitar que esto ocurra, los helicópteros disponen en un lado de su parte posterior de un rotor más pequeño, denominado rotor de cola, dispuesta verticalmente, que compensa con su empuje la tendencia a girar del aparato y lo mantiene en una misma orientación.

Hay helicópteros que no tienen rotor de cola, sino que tienen dos rotores principales dispuestos de forma coaxial, en tándem o entrelazados. En este caso, ambos rotores giran en direcciones opuestas y no se necesita el efecto «antipar» del rotor de cola como en los helicópteros de un solo rotor ya que un rotor cancela el del otro. 

¡ AERODINÁMICA EN HELICÓPTEROS ESTADO VORTEX RING!

En la aerodinámica de helicópteros existe un  peligroso fenómeno conocido como Vortex Ring o Settling with power.


Esta condición de vuelo se produce cuando el helicóptero se introduce en su propio flujo de aire descendente, por lo que la aeronave empieza a volar dentro de una re circulación del flujo de aire en forma de anillos de vórtices. El aire re circulante es movido por su propio rotor disminuyendo así en forma drástica gran parte de la fuerza de elevación causando una pérdida catastrófica de altitud.

Es por esto que siempre se aproxima con velocidad o si requiere descender verticalmente se debe hacer lento.

Al descender a una razón superior a los 300 pies por minuto, en forma vertical se aumenta el vortice en las puntas de las palas, luego el aire que sube debido al brusco descenso supera al aire que baja en la parte interna de las palas las cuales sustentan la máquina, la reacción lógica del piloto sería poner más paso o potencia con el mando colectivo, pero esto empeora las cosas ya que el flujo de aire descendente aumenta su velocidad, haciendo que el helicóptero baje aun más rápido. La solución a esto es proporcionar velocidad horizontal bajando el colectivo siempre y cuando se cuente con la altura adecuada de lo contrario las causas pueden ser lamentables. De esta forma se hace volar a helicóptero nuevamente dentro de “aire limpio”

¡IMAGENES!

BIBLIOGRAFIA

BIBLIOGRAFIA 

http://juanzitnik1.tripod.com/sitebuildercontent/sitebuilderfiles/4_aerodinamica.pdf

http://www.manualvuelo.com/PBV/PBV12.html

http://es.wikipedia.org/wiki/Helic%C3%B3ptero#Rotor

http://www.aviaciontotal.cl/2012/02/helicopteros-estado-vortex-ring/