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RESISTENCIA

Parsita e Inducida

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Resistencia

La resistencia es la fuerza que impide o retarda el movimiento de un vehculo en movimiento que puede

ser un aeroplano o un automvil. La resistencia acta de

forma paralela y en la misma direccin que el viento

relativo, aunque tambin podramos afirmar que la

resistencia es paralela y de direccin opuesta a la

trayectoria

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Resistencia

Desde un punto de vista aerodinmico, cuando un perfil de un ala por ejemplo se desplaza a travs del aire hay

dos tipos de resistencia:

La resistencia debida a la friccin del aire sobre la superficie del ala, y

La resistencia por la presin del propio aire oponindose al movimiento de un objeto en su seno

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Resistencia

La resistencia por friccin es proporcional a la viscosidad, que en el aire es muy baja, de manera que

la mayora de las veces esta resistencia es pequea

comparada con la producida por la presin, mientras

que la resistencia debida a la presin depende de la

densidad de la masa de aire.

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Resistencia

Ambas resistencias crean una fuerza proporcional al rea sobre la que actan y al cuadrado de la velocidad. Una

parte de la resistencia por presin que produce un ala por

ejemplo, depende de la cantidad de sustentacin producida

A esta parte se le denomina resistencia inducida, denominndose resistencia parsita a la suma del resto de

resistencias.

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Resistencia

La frmula de la resistencia (en ingles "drag") tiene la misma forma que la de la sustentacin:

D=CD*q*S

Donde:

CD es el coeficiente de resistencia, dependiente del tipo de perfil y del ngulo de ataque; q la presin

aerodinmica (1/2dv) siendo d la densidad y v la

velocidad del viento relativo; y S la superficie alar.

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Resistencia Inducida

La resistencia inducida, indeseada pero inevitable, es un producto de la sustentacin, y se incrementa en

proporcin directa al incremento del ngulo de ataque.

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Resistencia Inducida

Al encontrarse en la parte posterior del ala la corriente de aire que fluye por arriba con la que fluye por debajo,

la mayor velocidad de la primera deflecta hacia abajo a

la segunda haciendo variar ligeramente el viento

relativo, y este efecto crea una resistencia.

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Resistencia Inducida

Este efecto es ms acusado en el extremo del ala, pues el aire que fluye por debajo encuentra una va de escape

hacia arriba donde hay menor presin, pero la mayor

velocidad del aire fluyendo por arriba deflecta esa

corriente hacia abajo producindose resistencia

adicional. Este movimiento de remolino crea vrtices

que absorben energa del avin

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Resistencia Inducida

Representadas de forma grfica la sustentacin y la resistencia, la fuerza aerodinmica se descompone en

dos fuerzas: una aprovechable de sustentacin y otra no

deseada pero inevitable de resistencia

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Resistencia Inducida

Se deduce entonces que la resistencia inducida aumenta a medida que aumenta el ngulo de ataque. Pero si para mantener la misma

sustentacin ponemos ms velocidad y menos ngulo de ataque, la

resistencia inducida ser menor, de lo cual deducimos que la

resistencia inducida disminuye con el aumento de velocidad.

La figura nos muestra la relacin entre la resistencia inducida, la velocidad, y el ngulo de ataque.

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Resistencia Inducida

En la resistencia inducida tambin tiene influencia la forma de las alas; un ala alargada y estrecha tiene

menos resistencia inducida que un ala corta y ancha

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Resistencia Parsita

Es la producida por las dems resistencias no relacionadas con la sustentacin, como son: resistencia al avance de las partes del avin

que sobresalen (fuselaje, tren de aterrizaje no retrctil, antenas de

radio, etc.); entorpecimiento del flujo del aire en alas sucias por

impacto de insectos o con formacin de hielo; rozamiento o friccin

superficial con el aire; interferencia del flujo de aire a lo largo del

fuselaje con el flujo de las alas; el flujo de aire canalizado al

compartimento del motor para refrigerarlo (que puede suponer en

algunos aeroplanos cerca del 30% de la resistencia total); etc...

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Resistencia Parsita

Tambin, la superficie total del ala y la forma de esta afecta a la resistencia parsita; un ala ms alargada

presenta mayor superficie al viento, y por ello mayor

resistencia parsita, que un ala ms corta. Lgicamente,

cuanto mayor sea la velocidad mayor ser el efecto de

la resistencia parsita: la resistencia parsita aumenta

con la velocidad

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Resistencia Parsita

Si la resistencia inducida es un producto de la sustentacin, y en la resistencia parsita tienen

influencia la superficie alar y la forma del ala, es obvio

que prcticamente todos los factores que afectan a la

sustentacin afectan en mayor o menor medida a la

resistencia.

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Resistencia Total

La resistencia total del avin es pues la suma de dos tipos de resistencia: la resistencia inducida y la

resistencia parsita.

= +

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Determinacin del CD

La resistencia pura del perfil est compuesta por diferentes tipos de resistencias entre las que se

encuentran la de presin Fx(p) y la de friccin Fx(r):

Tambin:

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Determinacin del CD

Ahora, se necesita calcular el valor de los dos coeficientes de resistencia, el correspondiente a la

presin y el correspondiente a la friccin con la

superficie del perfil.

Para determinar el coeficiente de resistencia debido a la distribucin de presiones por la superficie es necesario

restablecer la forma constructiva del modelo que se va a

fabricar para tener una derivada (ds) determinada, hay

que separar a lo largo del eje x del cuerpo una seccin

elemental normal al eje x. La fuerza de resistencia en

esta ser igual a: , =

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Determinacin del CD

La frmula de la resistencia aerodinmica total creada por un avin en vuelo es:

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Determinacin del CD

Por lo tanto, la frmula del coeficiente aerodinmico de resistencia es:

As pues, la resistencia aerodinmica total es la suma de la resistencia parsita y la inducida, por lo que:

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Determinacin del CD

La frmula de la resistencia aerodinmica total creada por un automvil en movimiento es idntica a la utilizada

en aeronutica.

La utilizacin del coeficiente es mucho ms cmoda que la utilizacin de fuerzas