Estoy un poco confundido con esta noción del número de Reynolds . Específicamente, estoy viendo el rendimiento del perfil aerodinámico con un número de Reynolds muy bajo .
Estoy leyendo muchos artículos que dicen cosas como porque es un modelo de avión pequeño, el número de Reynolds será pequeño (entonces, ¿tiene que ver con la forma de la obstrucción en el flujo de fluido?). Pero luego veo que el rendimiento de una gran turbina a bajas velocidades implica números de Reynolds bajos (a partir de aquí, creo que tiene que ver con la 'calidad' del flujo de fluido en sí, ya sea laminar o turbulento, uniforme, etc.).
Si tiene algo que ver con el flujo de fluido, ¿por qué veo números de Reynolds atribuidos a superficies aerodinámicas específicas , etc.? Digamos que un perfil aerodinámico tiene , ¿Entonces, qué significa esto? Si el fluido fluye a una velocidad muy baja con una viscosidad alta, ¿cómo podemos hacer uso de este número?
Corrígeme si me equivoco, ¡recién estoy empezando a aprender estas cosas!
Tal vez ayude ver el número de Reynolds como la relación entre las fuerzas de inercia y las viscosas. Las altas velocidades de flujo significan altas fuerzas de inercia y, por lo tanto, conducen a números de Reynolds altos. Los efectos viscosos son más fuertes cuando el flujo de aire golpea el obstáculo y se vuelven menos fuertes cuanto más tiempo el aire fluye alrededor de un cuerpo, por lo que una trayectoria de flujo corta tiene un número de Reynolds bajo.
Al final, no importa si la longitud del flujo o su velocidad aumentan el número de Reynolds. Es la combinación de ambos. Estoy descuidando las propiedades del gas aquí, porque asumo que hablamos de aire a temperatura moderada y no quiero complicar el tema.
Los perfiles aerodinámicos no tienen un número de Reynolds per se, las condiciones de flujo sí lo tienen. El número de Reynolds de una medición se puede duplicar haciendo que la cuerda de la superficie aerodinámica sea el doble de larga a la misma velocidad aerodinámica, o duplicando la velocidad aerodinámica a la misma cuerda. El ala de un avión opera en un rango de números de Reynolds, dependiendo de la velocidad de vuelo. Es por eso que los diagramas polares normalmente contienen los resultados de varias ejecuciones de prueba rsp. cálculos, cada uno con un número de Reynolds diferente.
A veces ves superficies aerodinámicas que están optimizadas para un número de Reynolds en particular. Para evitar una separación prematura, el área de recompresión de un perfil aerodinámico debe volverse proporcionalmente más larga cuanto menor sea el número de Reynolds en el que se supone que el perfil aerodinámico funciona bien. Con números de Reynolds más altos, una superficie aerodinámica de este tipo seguirá funcionando, pero producirá más resistencia que una que esté optimizada para un número de Reynolds más alto. El número de Reynolds permite al diseñador de la aeronave elegir un perfil aerodinámico que funcione bien en la combinación de velocidad y longitud de cuerda para la que se diseñó el avión.
La mejor manera de entender lo que significa un número de Reynolds es mirar la fórmula:
R# = velocidad del fluido * longitud característica / viscosidad cinemática del fluido
Velocidad = velocidad a través del aire, longitud característica = la longitud de la superficie aerodinámica a lo largo de la cuerda, viscosidad cinemática = ¡qué pegajoso!) el aire es
Puede ver que el número de Reynolds depende de la forma del perfil aerodinámico, así como de las condiciones bajo las cuales se examina. Un número de Reynolds más alto significa que está probando una superficie aerodinámica más larga a una velocidad más alta en aire "más espeso", o algún subconjunto.
Es útil cuando se trata de predecir el rendimiento. La NASA usa túneles de viento presurizados en ciertas circunstancias para afectar la viscosidad, lo que permite que un modelo pequeño prediga mejor el rendimiento de un ala de tamaño completo.
Aquí hay una calculadora con la que puedes jugar:
pie
banda zeta