Aerodinàmica

El pas de l'ala d'un avió crea un vòrtiç identificable pel fum colorejat.

L'aerodinàmica és la branca de la mecànica de fluït que estudia les accions que apareixen sobre els cossos sòlits quan existix un moviment relatiu entre estos i el fluït que els banya, sent este últim un gas i no un líquit, case este que s'estudia en hidrodinàmica.

Introducció

L'aerodinàmica es desenrolla a partir de les eqüacions de Newton. En les eqüacions de continuïtat, cantitat de moviment i energia es poden obtindre models que descriuen el moviment dels fluït. Un cas particular ocorre quan el moviment del fluït és estacionari, és dir, les propietats del fluït solament canvien en la posició en el camp decorregut pero no en el temps, i quan ademés es pot despreciar la viscositat del fluït. En estes dos característiques, moviment estacionari i no viscós, es pot obtindre una funció potencial que en ser derivada s'obtinga la velocitat del fluït en cada punt del camp. Una volta hàgem obtingut la velocitat del fluït, podrem trobar atres magnitut importants. L'aerodinàmica clàssica que explica cóm es genera la sustentació en els perfils aerodinàmics es basa en moviments potencials. Este tipo de moviment és ideal, ya que la viscositat nula mai es conseguix.

Modelant el camp del fluït és possible calcular, en casi tots els casos de manera aproximada, les forças i els moments que actuen sobre el cos o cossos sumergits en el camp decorregut. La relació entre forces sobre un cos movent-se en el sí d'un fluït i les velocitats ve donada pels coeficients aerodinàmics. Existixen coeficients que relacionen la velocitat en les forces i coeficients que relacionen la velocitat en el moment. Conceptualment els més senzills són els primers, que donen la força de sustentació <math>{L}</math>, la resistència aerodinàmica <math>{D}</math> y força lateral <math>{Y}</math> en tèrmens del cuadrat de la velocidad (V²), la densitat del fluït (ρ) y el àrea transversal (S_t):

• Coeficient de sustentació <math>{C_L}=\frac{L}{\frac {1}{2}\rho V^2 S_t}</math>
• Coeficient de resistència <math>{C_D}=\frac{D}{\frac {1}{2}\rho V^2 S_t}</math>
• Coeficient de força lateral <math>{C_Y}=\frac{Y} {\frac{1}{2}\rho V^2 S_t}</math>

Per la complexitat dels fenomens que ocorren i de les equacions que els descriuen, són d'enorme utilitat tant els ensajos pràctics (per eixemple ensajos en túnel de vent) com els càlculs numèrics de la aerodinàmica numèrica.

Problemes aerodinàmics

S'han establit vàries classificacions, entre les quals cal destacar:

• segons la seua aplicació: aerodinàmica aeronàutica (o simplement aerodinàmica) i aerodinàmica civil
• segons la naturalea del fluït: compresible i incompresible
• segons el número de Mach característic del problema:

• • *subsònic (M<1: subsònic incompresible M<0,3i subsònic compresible M<0,8)
  • transònic (M propenc a 1)
  • supersònic (M>1)
  • hipersònic (M>6).

Vore també

• Resistència aerodinàmica
• Vorticitat

• Est artícul fon creat a partir de la traducció de l'artícul es.wikipedia.org/wiki/Aerodinámica de la Wikipedia en espanyol, baix llicència Creative Commons-BY-SA.