¿Por qué mi experimento en el túnel de viento da dos ángulos de ataque de pérdida diferentes?

Cuando aumento el ángulo de ataque de 0 a 20, la pérdida comienza en 18 grados.

Cuando disminuyo el ángulo de ataque de 20 a 0, la pérdida termina en 13 grados.

¿Por qué la diferencia y qué valor (13 o 18 grados) debo usar como ángulo de pérdida?

Desde el punto de vista del piloto, el AoA en el que comienza la pérdida es el que importa. Durante el procedimiento de recuperación de pérdida, el AoA se reduce drásticamente, por lo que la diferencia que menciona importa muy poco. Académicamente hablando, las cosas podrían ser diferentes.
@ Jpe61, ¿qué sucede si un piloto detiene por completo su avión? Seguramente entonces importaría?
no veo como En AoA por encima de los 20 grados, el ala estará completamente en pérdida, por debajo de eso no está en pérdida. Si el caso es tal que la sustentación se recuperará a 13 grados, entonces esa es la distancia que debe "empujar" el avión (o las alas)
Eso se llama histéresis . Bastante normal y crece con la velocidad de su cambio de AoA.

Respuestas (1)

Esto se llama histéresis de pérdida. Tienes dos situaciones diferentes y el flujo reacciona diferente en cada una de ellas.

Al aumentar el AOA

El flujo está unido al ala y la capa límite resiste el gradiente de presión adverso tanto como sea posible. En algún momento, el flujo se separa de su perfil y se ha estancado, digamos en 18 °. En este punto, aparece una enorme burbuja de recirculación en el lado de succión del perfil aerodinámico.

Disminución del AOA/recuperación del puesto

Esta burbuja de recirculación representa un área donde la velocidad de flujo promedio es cercana a 0. Mirando desde el exterior, para el flujo de corriente libre que llega a su ala, parece que tiene un nuevo perfil aerodinámico que está hecho del antiguo perfil aerodinámico y la burbuja de recirculación. . La mayoría de las veces, esta zona de recirculación se extiende mucho más allá del borde de salida del perfil real, reduciendo así la relación de aspecto general (espesor/cuerda) del perfil. Los perfiles más delgados tienen menos tolerancia al bloqueo y un AOA de bloqueo más bajo, lo que explica por qué su recuperación solo se produce cuando el AOA cae por debajo de 13°.

Una vez que se vuelve a conectar el flujo, vuelve a la primera configuración y puede volver al ángulo de pérdida inicial de 18°.

Tu ángulo de entrada en pérdida es, por lo tanto, de 18°, pero si estás en un avión, tendrás que bajar el morro por debajo de los 13° de AOA para recuperarte.

Aquí hay una excelente tesis sobre este tema de la cual se toma esta imagen que muestra el fenómeno de la histéresis.ingrese la descripción de la imagen aquí

"perfil más delgado"?
Extender la recirculación más allá del TE reduciría la relación de aspecto. Puede dejar más claro que también aumenta la relación entre el grosor y la cuerda. Su respuesta es muy buena porque explica que la burbuja de recirculación debe romperse para volver a unir el flujo. La reinserción puede depender del tiempo, así como del ángulo. Intentaría una recuperación más lenta (y más rápida) (en el túnel de viento) para ver si esto afecta el ángulo de reinserción. (Teniendo en cuenta, en la vida real, una vez que el avión comienza a hundirse, AOA sube, la recuperación debe ser lo antes posible ). La burbuja de recirculación tiene energía, lo que puede explicar su resistencia.
A su derecha, la relación de aspecto se reduce a medida que la burbuja aumenta artificialmente el acorde. El grosor y, lo que es más importante, el radio del borde de ataque no se ve muy afectado por la burbuja de recirculación, y ese es uno de los factores principales para la característica de pérdida. Cuanto más agudo es el radio, más sonoro es el puesto. Al aumentar la cuerda sin cambiar el radio, se reduce el AOA de pérdida. En la aplicación de la vida real, aparece algún fenómeno dinámico que conduce a un AOA más alto posible antes de la pérdida y una recuperación más rápida, pero no suele verlos en el túnel de viento, ya que son comportamientos transitorios rápidos que son difíciles de medir.
Eso suena bastante desagradable para recuperarse. ¿Es común en aviones reales?
Realmente no, como puede ver, la diferencia en este caso es de solo 5°, todavía tiene una actitud de morro hacia arriba de 13° cuando el perfil se recupera. Mientras que en la vida real la reacción instantánea que tienes ante una pérdida es soltar un poco de presión sobre la palanca y dejar que la nariz caiga, 5 grados es bastante rápido de alcanzar.
Además, no olvides que entrar en pérdida no significa una sustentación cero instantánea, sino que tu índice de planeo cae debido al aumento extremo de la resistencia y una disminución algo pequeña de la sustentación dependiendo del perfil. Pero el avión no cae solo del cielo. Solo necesita administrar su velocidad aérea para asegurarse de no empeorar la situación. Y la recuperación es bastante suave para una pérdida simétrica.
sí, el estancamiento es cuando el aumento de AoA disminuye la sustentación, en lugar de aumentar
Tenga en cuenta que histéresis es el nombre del fenómeno general en el que el valor de encendido es diferente del valor de apagado . Su calentador se enciende cuando la temperatura de la habitación desciende por debajo de los 18 grados, pero se apaga cuando supera los 21 grados; eso es histéresis. La dirección de su automóvil tiene "juego" donde no gira si mueve el volante un poco, eso es histéresis.
¡Muchas gracias @MaximEck! Me rascaste el que me pica.
¿Por qué mi experimento en el túnel de viento da dos ángulos de ataque de pérdida diferentes?
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