Aerodinámica

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La aerodinámica es la rama de la mecánica de fluidos que estudia las acciones que aparecen sobre los cuerpos sólidos cuando existe un movimiento relativo entre éstos y el fluido que los baña, siendo éste último un gas y no un líquido, caso éste que se estudia en Hidrodinámica.

[editar] Introducción

En la solución de un problema aerodinámico normalmente se hace necesario el calculo de varias propiedades del fluido, como pueden ser velocidad, presión, densidad y temperatura, en función de la posición del punto estudiado y el tiempo.

Modelizando el campo fluido es posible calcular, en casi todos los casos de manera aproximada, las fuerzas y los momentos que actúan sobre el cuerpo o cuerpos sumergidos en el campo fluido. La relación entre fuerzas sobre un cuerpo moviéndose en el seno de un fluido y las velocidades viene dada por los coeficientes aerodinámicos. Existen coeficientes que relacionan la velocidad con las fuerzas y coeficientes que relacionan la velocidad con los momentos. Conceptuamente los más sencillos son los primeros, que dan la fuerza de sustentación $L$ , la resistencia aerodinámica $D$ y fuerza lateral $Y$ en términos del cuadrado de la velocidad (V²), la densidad del fluido (?) y el área transversal (S_t):

Coeficiente de sustentación ${C_L}=frac{L}{frac {1}{2}rho V^2 S_t}$
Coeficiente de resistencia ${C_D}=frac{D}{frac {1}{2}rho V^2 S_t}$
Coeficiente de fuerza lateral ${C_Y}=frac{Y} {frac{1}{2}rho V^2 S_t}$

Debido a la complejidad de los fenómenos que ocurren y de las ecuaciones que los describen, son de enorme utilidad tanto los ensayos prácticos, por ejemplo ensayos en túnel de viento) como los cálculos numéricos de la aerodinámica numérica.

[editar] Problemas aerodinámicos

Se han establecido varias clasificaciones, entre las cuales hay que destacar:

según su aplicación: aerodinámica aeronáutica (o simplemente aerodinámica) y aerodinámica civil
según la naturaleza del fluido: compresible e incompresible
según el número de Mach característico del problema:
- subsónico (M<1: subsónico bajo M<0,5 y subsónico alto M<0,8)
- transónico (M cercano a 1)
- supersónico (M>1)
- hipersónico (M>6) ^[1] .

[editar] Veáse

Resistencia aerodinámica

[editar] Referencias

? En sentido estricto, la frontera entre supersónico e hipersónico no depende de la velocidad: se llama régimen hipersónico cuando se produce disociación de los elementos que forman el aire, aunque normalmente este fenómeno ocurre a altos números de Mach.

[editar] Enlaces externos

Página web de la NASA

Estudios avanzados de aerodinámica (Inglés)

En el túnel del viento. Revista cesvimap. Marzo 2007