¿El coeficiente de sustentación (Cl) y el coeficiente de arrastre (Cd) que obtengo usando simulaciones de software o pruebas subsónicas en túnel de viento serán los mismos que en un avión real mientras navega? O habrá algún error?
Depende.
En la dinámica de fluidos computacional (CFD) existen límites para el cálculo del flujo turbulento. Esto significa que la separación de grandes flujos no se puede modelar con precisión; especialmente sus características dependientes del tiempo son computacionalmente demasiado complejas para ser modeladas. En su lugar, se deben utilizar métodos estadísticos.
Para las características adjuntas y de campo lejano, los métodos se refinan lo suficiente como para producir resultados muy precisos, tanto que lo que históricamente se había estudiado en las pruebas del túnel de viento o solo en el avión terminado ahora se puede calcular con confianza hasta velocidades hipersónicas. Todavía existen errores; después de todo, si el modelo geométrico no incluye las irregularidades de fabricación del avión real, los resultados no coincidirán totalmente, pero sí lo suficientemente cerca para fines de ingeniería.
En las pruebas de túnel de viento, no puede esperar los mismos resultados siempre que el número de Reynolds y el número de Mach sean diferentes de los reales. Esto se ajusta con factores de corrección y nuevamente los resultados se vuelven lo suficientemente buenos para propósitos de ingeniería. Los túneles de viento criogénicos incluso eliminan esta restricción, pero son muy caros de construir y operar, porque funcionan con nitrógeno puro a muy baja temperatura y varios bares de presión. Quedan pequeños errores, porque todos los detalles de la aeronave real no se pueden modelar en un modelo de túnel de viento y su relación entre la presión dinámica y la rigidez no se puede ajustar para todas las condiciones de flujo, por lo que los efectos aeroelásticos seguirán siendo diferentes.
Las pruebas de túnel de viento siguen siendo valiosas para predecir fuerzas en condiciones posteriores a la pérdida y para calibrar nuevos códigos CFD. La mayor parte de la dotación operativa se puede cubrir con CFD. La combinación de ambos es suficiente para predecir los coeficientes de fuerza con confianza, y solo los efectos aeroelásticos y los detalles del comportamiento de entrada en pérdida pueden resultar ligeramente diferentes de lo previsto en las pruebas.
Como señala @TrebiaProject en los comentarios, CFD puede ayudar con las correcciones. La influencia del aguijón en el que está montado el modelo sería un ejemplo principal. CFD puede ayudar a comprender su influencia y corregirla. Esto hace que CFD sea complementario, por lo que ambas técnicas conducirán a mejores resultados si se combinan correctamente.
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