Laboratorio Aerodinamica Aplicada

OBTENCION DEL DRAG PARA UN OBJETO EN 2D “PERFIL ALAR”

Daniel Andrés Rojas Perilla, Andrés Rodríguez, Andrés Rincón

darojasp@liertadores.edu.co,

RESUMEN

En esta práctica en el túnel de viento se tomaron muestras de datos con ayuda de el tubo pitot con el fin de analizar el comportamiento de un flujo sobre un perfil alar, y así poder graficar el comportamiento del flujo en este caso sobre un perfil alar y como objetivo principal obtener el drag en este objeto y poder concluir su comportamiento.

PALABRAS CLAVES: drag, ángulo de ataque, presión, velocidad, densidad.

NOMENCLATURA

RPM = Revoluciones por minuto

Ѵ = Velocidad del aire

ρ = Densidad del aire

p = Presión ambiente

ρ = Densidad del aire

T = Temperatura ambiente

R^'= Constate universal del aire

I. INTRODUCCION

El laboratorio se realizo con el objetivo de comprobar ciertos fenómenos que se presentan en un perfil aerodinámico, todo esto tuvo su proceso en el túnel de viento un área de prueba especialmente diseñada para hallar los datos precisos de los comportamientos del perfil, se aplicaron conceptos vistos en clase y se utilizaron los instrumentos requeridos para la obtención efectiva de cada dato, se tuvieron en cuenta varias posiciones para verificar las reacciones de los datos y finamente obtener las graficas que son una representación mas clara de los fenómenos a los que se somete un perfil alar.

II.MARCO TEORICO

Túnel de Viento: es una instalación en la que se obtiene un flujo de aire rectilíneo y uniforme a una velocidad determinada en la cámara de ensayos. Para usos aeronáuticos ese flujo ha de tener una calidad que viene determinada por su uniformidad y nivel de turbulencia. En la cámara de ensayos del Túnel de viento, se sitúan objetos reales o maquetas de los mismos para observar el efecto real que el viento ejerce sobre ellos, de manera que puedan evaluarse o diseñarse soluciones que puedan ser necesarias.

Tubo Pitot-Estatico: Consiste en un tubo sencillo u otro dispositivo similar, de tamaño no muy grande, que suele estar montado, enfrentado al viento relativo, en el borde de ataque o debajo del ala, aunque en ciertos aeroplanos está colocado en el morro del avión o en el estabilizador vertical. Esta localización le pone a salvo de perturbaciones o turbulencias causadas por el movimiento del avión en el aire. Este dispositivo, tiene un pequeño agujero en la punta para recoger la presión de impacto, que debe permanecer siempre libre de cualquier impureza (insectos, etc..) que lo obstruya. Suele tener un pequeño orificio en la parte de abajo para facilitar su limpieza.

Anemómetro: Los anemómetros miden la velocidad instantánea del viento, pero las ráfagas de viento desvirtuan la medida, de manera que la medida más acertada es el valor medio de medidas que se tomen a intervalosde 10 minutos.

Perfil alar: se llama perfil alar a la forma del área transversal de un elemento, que al desplazarse a través del aire es capaz de crear a su alrededor una distribución de presiones que genere sustentación.

III.PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:

Esta práctica en el laboratorio consistió en ubicar un perfil alar en la sección de prueba, luego se puso en funcionamiento el túnel llevándolo hasta 500rpm, se espero unos minutos mientas el flujo se estabilizaba para tomar datos con los diferentes instrumentos como el anemómetro, -----------, con estos instrumentos se obtuvo datos como temperatura, presión, velocidad. Después de haber tomado estos datos esperando un tiempo prudente entre 20 y 30 segundos entre cada dato se procede a ubicar el tubo pitostatico en la parte trasera del perfil para tomar las muestras, estos datos se toman 5 veces para sacar un promedio. Estas muestras se toman cada 2 cm hasta llegar al límite del tubo pitostatico.

Después de haber realizado estas tomas se procede a realizar los promedio y así poderlos graficar para su debida interpretación.

Foto1. Ala infinita de referencia en sección de prueba Foto 2. Perfil alar a 0 grados

Foto3. Perfil alar a -20 grados Foto 2. Tubo pitot tomando muestras de velocidades

Foto5. Perfil alar a 15 grados Foto 6. Tubo pitot ubicado detrás del perfil tomando muestras

IV.DATOS Y TABLAS DE MUESTRAS TOMADAS EN EL LABORATORIO

Primer día:

TEMPERATURA (*C) 16,4

16,8

16,9

17

17,1

PROMEDIO 16,84

Tabla 1. Temperatura primer día de laboratorio.

PRESIÓN (Pa) ENVERGADURA DEL PERFIL (m) CUERDA DEL PERFIL (m)

75 0.597 0.18

Tabla 2. Datos de presión, envergadura, cuerda.

VELOCIDAD DE LA CORRIENTE (m/s) = U1

ANEMOMETRO CON TUBO PITOSTATICO

9,2 10,9

9,4 10,85

9,2 10,87

10 10,83

9,5 10,89

PROMEDIO 9,46 10,87

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