¿Los ángulos de ataque negativos crean sustentación?

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( wikimedia.org ) Una curva típica que muestra el coeficiente de sustentación de la sección frente al ángulo de ataque de un perfil aerodinámico combado.

Según el gráfico anterior, ¿los valores negativos del ángulo de ataque crean sustentación? ¿Cómo?

No está muy claro lo que estás preguntando. ¿Tu primera pregunta es simplemente cómo leer el gráfico? Me pregunto porque el gráfico muestra claramente que se genera sustentación con ángulos de ataque entre (un poco más) -5° y +25°. Por lo tanto, su primera pregunta parece ser solo sobre leer el gráfico, pero su segunda pregunta, "¿cómo?", Implica que puede leer el gráfico y desea una explicación de por qué la sustentación se produce en un ángulo de ataque negativo. (lo que implica que en realidad no necesita una respuesta a su primera pregunta).
@Makyen Su primera pregunta es si el gráfico es correcto o es un error.
@Pertinax Supongo que es posible que eso sea lo que se pretendía, pero no cómo leí la pregunta. Si fuera lo que se pretendía, ¿no se preguntaría algo como "El gráfico anterior muestra que el perfil aerodinámico produce sustentación en algunos ángulos de ataque negativos pequeños. ¿Puede eso realmente suceder? Si es así, ¿cómo?" Mientras leo la pregunta, está pidiendo a las personas que lean el gráfico y digan lo que dice el gráfico. ángeles de ataque negativos que crean sustentación. Luego, por separado, cómo sucede eso.

Respuestas (2)

Un perfil aerodinámico simétrico no generará sustentación en ningún ángulo de ataque y sustentación negativa en un ángulo de ataque negativo. Sin embargo, las superficies aerodinámicas combadas están curvadas de tal manera que generarán sustentación en pequeños ángulos de ataque negativos.

En realidad, las superficies aerodinámicas combadas generan sustentación en muchos ángulos de ataque. En 0 AoA, el gráfico muestra cuánta sustentación proviene solo de la inclinación. También muestra cuánto AoA negativo se necesita para superar la sustentación de la comba. A -5 AoA, las dos fuerzas de sustentación están en equilibrio, según este gráfico.

El gráfico de arriba solo muestra lo positivo. C L parte de la curva completa. La línea (¡por supuesto!) continúa debajo del cero C L línea.

También el C L curva para cualquier superficie aerodinámica, simétrica o no, debe cruzar la C L = 0 línea en algún ángulo de ataque. Si el perfil aerodinámico es simétrico o no, simplemente determina cuál es ese cero. C L será la intersección AOA. De hecho, para perfiles aerodinámicos asimétricos, es solo una cuestión de convención cómo definir el ángulo de ataque. Sí, es el ángulo que forma el perfil aerodinámico con el viento relativo (o la trayectoria de vuelo a través del aire), pero la forma en que se define el "perfil aerodinámico" puede variar. En algunos casos se define como la línea de cuerda más larga a través de la superficie aerodinámica desde el borde de ataque hasta el borde posterior, en algunos casos se define por la parte inferior de la superficie aerodinámica, etc.

En cuanto a la pregunta "¿Cómo?", todas las fuerzas aerodinámicas son generadas por la presión del aire que empuja sobre la superficie del perfil aerodinámico. En cada punto de la superficie de cualquier cosa en un fluido, el fluido empuja sobre la superficie, normal (perpendicular) a la superficie, con cualquier presión que exista en ese punto. Lo que llamamos Lift es solo una abstracción que creamos para ayudar a visualizar y hacer cálculos aerodinámicos. Es la componente de la suma de todas esas diminutas fuerzas sumadas (en realidad, integradas vectorialmente) que es perpendiculara la trayectoria de vuelo de la aeronave. La sustentación se crea porque cuando inclina cualquier superficie aerodinámica, en cualquier dirección, la presión normal real en cada punto de la superficie cambia*, en toda la superficie de la superficie aerodinámica, y la suma vectorial total de todas las fuerzas (en un lado versus el otro) ya no está equilibrado.

  • ¿Por qué cambia la presión de un punto a otro? Cuando subsónicos, los flujos de fluidos son incompresibles . Eso significa que la densidad, (y por lo tanto la presión total que ejercen), debe permanecer constante. Entonces, cuando un fluido subsónico fluye, en relación con una superficie, dado que la presión total es constante (¡esa es la base del principio de Bernoulli! - Ver flujo incompresible ) y la presión paralela a la superficie (paralela al flujo local), aumenta, ( ¡Debe ya que se está moviendo!), la presión normal o perpendicular al flujo disminuye correspondientemente, para mantener el total igual. Y es la presión normal la que empuja la superficie. Básicamente, solo hay tanta energía, y debe dividirse (vectorialmente) entre la presión de flujo paralelo (dinámica) y la presión normal.
Los primeros parrafos me parecen perfectos, pero la parte del final donde la "presion paralela" debe aumentar y por lo tanto la "presion perpendicular" debe disminuir (para mantener constante la presion total)...quizas deberias pensar en eso un poco más. O hable con alguien que sepa algo sobre dinámica de fluidos. No creo que esa parte sea correcta.
Desafortunadamente, cuando la mayoría de las personas discuten el principio de Bernoulli y usan la palabra presión , en realidad se refieren solo a la presión normal o la presión medida a través del flujo. Es obvio que si monta un puerto estático en la nariz de la aeronave, apuntando hacia adelante, ¡se leerá más alto! Ahora es un tubo de Pitot y mide la presión dinámica, no estática. Cuando uso la frase presión total, me refiero a la suma vectorial de la presión estática (o normal) y la presión dinámica. Esto también se conoce como presión de estancamiento , y es lo que debe permanecer constante en un flujo incompresible.
Tal vez debería ser más preciso en su lenguaje, por ejemplo, diga presión dinámica cuando se refiere a presión dinámica y presión de estancamiento cuando se refiere a presión de estancamiento. Para muchas personas, también se explican por el principio de Bernoulli, pero si los llamas por esos nombres, al menos la gente sabrá lo que quieres decir.
El aire en fase gaseosa siempre es comprimible. Los efectos de la compresibilidad en el flujo de fluidos son insignificantes a velocidades subsónicas bajas (Mach<0,3), pero decir que el fluido es incompresible es incorrecto y confuso.
Me equivoqué lo siento. El flujo subsónico no es comprimible. Si trata de comprimirlo de un lado, el gas del otro lado simplemente se aparta. De hecho, esta es la principal distinción entre flujo subsónico y supersónico. La única forma de comprimir gas subsónico es encerrarlo en un recipiente cerrado, que por supuesto es una situación completamente diferente.
De hecho, busque cualquier texto sobre flujo incompresible. en.wikipedia.org/wiki/Incompressible_flow