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La Aerodinámica Principios Aerodinámicos

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principios basicos de aerodinamica

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Diapositiva 1

La AerodinmicaPrincipios AerodinmicosFlujo de un Fluidocuando se habla de un flujo fluido, se refiere a un fluido ideal, el cual se considera sin viscosidad. En cambio, el fluido real se ve afectado por sta, dando lugar a la aparicin de esfuerzos cortantes entre partculas.

Clasificacin de un FluidoTambin se pueden clasificar los fluidos como compresibles o incompresibles. En el flujo incompresible la densidad () es constante. Los lquidos se suelen considerar incompresibles. Los gases son compresibles, su densidad es una funcin de la presin absoluta y de la temperatura absoluta, regida por la ecuacin de los gases perfectos:

P = presin absoluta (Pa), = densidad (Kg/m^3), v = volumen especfico [1/] (m^3/Kg), R = constante del gas. En el caso del aire es de 287 (Nm/KgK), T = temperatura absoluta (K)

Flujo Estacionario o no Estacionario Se considera que un flujo es estacionario cuando sus propiedades son constantes a lo largo del tiempo, y no estacionario cuando varan a lo largo de ste.

Flujo Laminar o Turbulento Osborne Reynolds determin que la transicin de rgimen laminar a turbulento era funcin de un nico parmetro, el cual se conoce como Nmero de Reynolds. Este trmino es adimensional y es el producto de la velocidad v, la densidad del fluido y la seccin de paso del fluido D dividido entre la viscosidad del fluido .

Flujo Laminar o Turbulento Flujo laminar. En l el fluido se mueve debido al deslizamiento de lminas de espesor infinitesimal sobre lminas adyacentes. A escala molecular, las partculas se mueven sobre lneas de corriente observables. Para flujo interno, si el nmero de Reynolds es menor de 2100 el rgimen es laminar y si es mayor el rgimen es turbulento.

Flujo TurbulentoEl segundo tipo se denomina flujo turbulento. Se puede observar en la figura (a) el movimiento irregular de las partculas en un breve instante de tiempo, mientras que en (b) muestra la trayectoria seguida por una partcula en un transcurso de tiempo mayor.

Flujo ExternoParmetros de flujo para flujo externo:

Clasificacin del FluidoPodemos clasificar al fluido tambin en funcin a la velocidad del sonido.El parmetro que relaciona la velocidad del sonido es el nmero de Mach.M=V / cV es velocidad del flujoc = velocidad del sonido

K= es la razn de calor especfico a presin constante y a volumen constante

Clasificacin del FluidoConsideramos entonces:M < 0.8 Flujo Subsnico0.8< M < 1.2 Flujo TransnicoM > 1.2 Flujo Supersnico (M>5 hipersnico)

Capa LmiteEl flujo de un fluido tiene dos formas bsicas de desarrollarse, una desordenada o turbulenta y otra ordenada o laminar. Lo que define que un flujo se comporte de una forma u otra es el balance entre dos tipos de fuerzas: las viscosas y las convectivas.Cuando en un flujo entra una perturbacin las fuerzas viscosas intentan amortiguarla mientras que las convectivas intentar amplificarla.Tambin las capas lmites pueden ser laminares o turbulentas, y en general en un mismo flujo coexisten los dos tipos de regmenes.

Capa LmiteLa capa lmite se describe como una capa muy fina de fluido adyacente a la superficie, donde la viscosidad es importante, mientras que el fluido fuera de esta capa se considera sin friccin o ideal.

Capa LmiteLa capa lmite puede ser completamente laminar, o puede ser principalmente turbulenta con una subcapa viscosa. Al comparar las capas lmites laminar y turbulenta en la Figura, se observa que la distribucin de velocidades en la capa lmite turbulenta muestra un gradiente de velocidades ms pronunciado cerca de la superficie y un gradiente ms plano en el resto de la capa. Entonces el esfuerzo cortante en la superficie es mayor en la capa lmite turbulenta que en la laminar.

La AtmsferaAltitud absoluta (r) = altura sobre el nivel del mar (zg) + radio de la tierra (Rt)Geoide : Superficie en la que en cada punto la fuerza de gravedad es perpendicular a dicha superficie y tiene idntico valor.

La AtmsferaEcuaciones que modelan la atmsfera terreste

La Atmsfera