¿Ala vs ala de pared a pared, comparación de arrastre total en el mismo AoA?

Estoy de acuerdo con su conclusión de que el ala de pared a pared tiene más resistencia que un ala de vuelo libre en el mismo ángulo de ataque.

Pero, ¿cuál es el punto de esta comparación?

La gente construye alas para crear sustentación. Estas alas pueden estar en los aviones, pero también en los helicópteros, las hélices, las quillas de las aletas de los barcos o las palas de las máquinas turbo. Su propósito es en todos los casos crear sustentación. No arrastre. El arrastre es un precio aceptado para la creación de ese ascensor, pero no su propósito.

Por lo tanto, no tiene sentido pedir una comparación de resistencia al ignorar la sustentación al mismo tiempo. Esto es similar a preguntar si un ala que no se mueve genera resistencia.

Ni siquiera nos dices la envergadura de esas hipotéticas alas. ¿Están en el mismo túnel de viento, por lo que el de vuelo libre tiene menos relación de aspecto, envergadura y superficie? ¿O es la misma ala, sin el túnel de viento?

Así que por favor deja de repetir la misma pregunta sin sentido y no suficientemente especificada una y otra vez. No obtendrá información útil porque las respuestas no pueden ser útiles.

No está viendo el problema desde el punto de vista correcto... Su conclusión es lo mismo que decir que un Ferrari usará menos combustible al bajar una colina que un Toyota prius al subir.

En la vida real, debe mantener la sustentación constante e igual a la fuerza gravitacional para mantener el avión en el aire. Para tener una respuesta intuitiva, su experimento debe mantener constante la sustentación. Y en esa condición verás que la resistencia aumenta para las alas abiertas.

La física detrás de eso es la siguiente. El ala limitada por la pared y el ala infinita tienen el mismo principio de funcionamiento, el flujo a su alrededor es bidimensional, el flujo de corriente libre es perpendicular al perfil aerodinámico y, por lo tanto, la velocidad en la ecuación de sustentación es igual a la velocidad de la corriente libre. En el caso de puntas abiertas o alas de longitud finita, el flujo se vuelve tridimensional. Como no hay límites en la punta, el aire a alta presión del lado inferior puede pasar por la esquina hacia el lado superior del ala. Esto crea una velocidad lateral que va hacia afuera (hacia la punta) en el lado inferior (presión) y hacia adentro (hacia el fuselaje) en el lado superior (succión). Este efecto se puede ver en la estela de vórtice que queda atrás. Esto tiene dos efectos. Le da impulso lateral al flujo, que es energía perdida y, por lo tanto, aumenta la resistencia, pero también reduce la velocidad relativa vista por el perfil aerodinámico y, por lo tanto, disminuye la sustentación. Para mantener constante la sustentación, deberá aumentar el AOA y, por lo tanto, la resistencia aumentará aún más.

En conclusión, un ala de punta abierta/longitud finita es menos eficiente ya que la relación sustentación/resistencia, también conocida como relación de planeo, es menor. Para mantener constante la sustentación, deberá producir más resistencia.

Su conclusión de que el ala endplate tiene más resistencia para un AoA dado es correcta. Esta es realmente la respuesta. Puedes dejar de leer aquí. Pero:

En la vida real, cuando usas el foil en un ala, no puedes mantener el mismo AoA. Mientras que la resistencia se reduce para el mismo AoA, la sustentación se reduce aún más, como se ve claramente en su diagrama. Y eso es inaceptable para un avión real. Por lo tanto, querrá un ángulo de ataque más alto para obtener suficiente sustentación. Y ese ángulo de ataque más alto creará más resistencia.