Previo cuarto programa (28/10/09)

Todo tecnología. Alerones. II

Seguimos con las características fundamentales de los alerones. Hace un par de semanas se analizaron los parámetros que caracterizan un alerón de un sólo plano (ver el topic del segundo programa). En particular, se discutió el efecto del ángulo de ataque de un alerón sobre el coeficiente de sustentación. A continuación se muestra el campo de presiones (en realidad, se muestran los valores del coeficiente de la presión, Cp, que está íntimamente relacionado con la presión que existe alrededor del ala). Se muestra una secuencia de una ala (en particular un ala NACA 0012, es decir, un ala simétrica y sin curvatura) con diferentes valores del ángulo de ataque, desde 0º hasta 15º. Es interesante no sólo visualizar el campo de presiones, sino cómo Cl, el coeficiente de sustentación (lift coefficient, que es negativo, es decir, genera carga aerodinámica) aumenta a medida que el ángulo de ataque aumenta. También es interesante observar cómo el Cd, el coeficiente de arrastre (drag coefficient), relacionado con la fricción o resistencia, aumenta al aumentar el ángulo de ataque.

En la primera gráfica, mostrada en el topic del segundo programa, se observa el efecto que tiene el aumento del ángulo de ataque sobre el coeficiente de sustentación. Como se puede observar, al elevar el ángulo de ataque se aumenta la carga aerodinámica, hasta un cierto límite, en el que el alerón deja de generar carga aerodinámica.

A continuación se pueden visualizar las líneas de flujo y el coeficiente de presión para una sección NACA0012 (básicamente en una sección estándar de ala simétrica). Hay que tener en cuenta que las simulaciones se realizaron para el caso de un ala infinita (no es un ala real tridimensional y finita), y que la aplicación utilizada no tiene en cuenta la turbulencia, y por tanto, no predice la entrada pérdida del ala para ángulo de ataque muy elevados. Son, por tanto, resultados cualitativos, pero que sirven para visualizar de un modo más realista cómo es el flujo en una sección alar. De arriba hacia abajo, se muestran los flujos de alas simétricas, con ángulos de ataque de 0º, 5º, 10º y 15º.

Otra figura mostrada en el topic del segundo programa fue el efecto de la curvatura (alerón simétrico y no simétrico).

En las figuras que se muestran más abajo, se observa el flujo de aire sobre un alerón tipo NACA0012 (modificado para incluir cierta curvatura o asimetría entre las superficies superior e inferior). En particular, de arriba hacia abajo, tenemos el flujo sobre alerones con un 5%, 10% y 15% de curvatura respectivamente (el tanto por cierto se refiere al porcentaje sobre la cuerda del ala, es decir, la distancia entre el borde de ataque y el borde de fuga).








Finalmente, es interesante mostrar el flujo sobre alerones no simétricos que tiene un ángulo de ataque diferente de cero. En la siguiente secuencia se observa un alerón tipo NACA0012 (modificado con una curvatura del 10%) con ángulos de ataque 5º, 10º y 15º. Es interesante poner de manifiesto las diferencias entre estos flujos (en particular, de los coeficientes de sustentación y arrastre de alerones con curvatura).

El resto de la sección 'Todo tecnología' del programa se hoy se dedicará a explicar cómo generar carga aerodinámica haciendo uso de varios planos en el alerón, incluyendo 'slats. El resto de tópicos se encuentran en la parte correspondiente al segundo programa.