En una cabina sin presión, ¿por qué la presión ambiental de la cabina es más baja que la presión exterior?

Mientras estudio para mi IRA por escrito, esta pregunta (VFR) resurgió y continúa molestándome. Las anotaciones citan el efecto Venturi como la única razón, pero no lo sigo.

De Wikipedia: "El efecto Venturi es la reducción de la presión del fluido que se produce cuando un fluido fluye a través de una sección restringida (o estrangulador) de una tubería"

¿Consideramos que el paquete de aire en la cabina es el fluido que se mueve a través de la sección restringida de alguna tubería imaginaria/abstracta? Si es así, ¿por qué? ¿Alguien puede arrojar más intuición sobre esto?

Respuestas (1)

El aire se mueve alrededor del fuselaje, lo que provoca un aumento localizado de la velocidad alrededor de la aeronave. Este aumento en la velocidad provoca una ligera disminución en la presión del aire exterior, lo que efectivamente succiona el aire fuera del fuselaje, haciendo que la cabina esté a una altitud de presión ligeramente más alta.

El efecto es localizado.

Si bien la reducción de la presión y el aumento de la altitud de presión dentro de la cabina son pequeños, muchas aeronaves GA muestran una diferencia de aproximadamente 40 pies en la altitud de presión entre el puerto estático alternativo (dentro de la aeronave) y la altitud de presión con el puerto estático de fábrica.

Abrir las salidas de aire puede cambiar la presión en el interior para que sea más alta que en el exterior. Barry Schiff da una buena demostración en un clip de Wonderful World of Flying. youtube.com/watch?v=eHnhRrbyEIE
El cartel original se puede ayudar imaginando el fuselaje como un carburador venturi al revés. Es decir que la constricción está en el exterior de la aeronave atravesando el aire, más que en el interior de la cabina.
La apertura y cierre de las salidas de aire es un efecto diferente, en gran parte la introducción de aire ram en la cabina. Una ventana podría aumentar la presión con un deslizamiento hacia la ventana abierta y disminuir la presión con un deslizamiento hacia el lado con la ventana cerrada.
El diagrama ayudaría aquí.
Lo siento, @ Notts90, no soy un buen artista. Si le ayuda a visualizar, piense en un ala, algo simétrica a lo largo de la cuerda, con "elevación" en la parte superior e inferior y, en este ejemplo, en los lados. Ese "ascenso" es creado por un pequeño diferencial de presión (Re: Principio de Bernoulli) causado por un pequeño aumento en la velocidad del aire a medida que el aire se mueve alrededor del fuselaje. Veré si uno de los estudiantes de aerodinámica de este trimestre haría un diagrama con cálculos para crédito extra.
@mins Lamento que te hayan engañado. La velocidad del aire en el interior y el flujo externo no son realmente relevantes. Donde estás en el dinero es con tu analogía con las alas. Este problema es similar a donde hay un puerto en la parte superior del ala, y cuando ese puerto está abierto, el aire sale de la cabina para igualar la presión en la parte superior del ala. En el caso de la pregunta, todo el fuselaje es un perfil aerodinámico, y el diferencial de presión se integra sobre el fuselaje a través de fugas a la cabina, y esto da como resultado una presión absoluta más baja en la aeronave.
Las moléculas de aire de la aeronave permanecen allí, a menos que parte del efluente sea "aspirado" de la cabina a través de fugas en las puertas, etc. La aceleración del aire de la cabina debido a los cambios de velocidad del fuselaje no es un factor relevante en este problema. Si el fuselaje del avión fuera 99% de plomo, ¿sería diferente el problema? El plomo tiene sustancialmente más inercia que el aire. Sólo estoy tratando de entender nuestra disonancia.
El punto es que la inercia del aire dentro del fuselaje no es un factor en este problema.
En una cabina sin presión, ¿por qué la presión ambiental de la cabina es más baja que la presión exterior?
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