INSTITUTO POLITECNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA UNIDAD TICOMÁN MATERIA: AERODINÁMICA PROFESOR: JORGE ALBERTO HERNÁNDEZ TAMAYO GRUPO: 5AM2 ALUMNA: RODRÍGUEZ GUTIÉRREZ WENDOLYNE CÁLCULO AERODINÁMICO DEL AVIÓN: Boeing 787-8 Fecha: 05 / 03 /2015 Determinación de coeficientes aerodinámicos para velocidad alta. termómetro e higrómetro) antes de iniciar y al finalizar los experimentos. TEMPERATURA AMBIENTE PRESIÓN BAROMÉTRICA HUMEDAD RELATIVA INICIAL FINALE PROME ES S DIO 19..Objetivo: Obtener experimentalmente los coeficientes de resistencia al avance y de levantamiento de un perfil para diversos ángulos de ataque a una determinada velocidad del viento.Carro soporte 1. Densidad del aire en el laboratorio: ρ z=0. A) Se deberán efectuar lecturas en los instrumentos (barómetro.Túnel de viento .Nivel de burbuja .05 76 77 76.Determinación de las condiciones ambientales.5 20 19.1 591.5 B) Con los valores promedio obtenidos se deberá calcular la densidad del aire en el laboratorio.9293 Kg m3 2.Manómetro diferencial .Medidor de levantamiento . anotando los valores en la tabla..Tubo pitot -Medidor de resistencia al avance .Perfil Leybold de 225mm de cuerda por 145mm de envergadura . . Equipo y material -Generador de viento .75 592 590. 117375 9 013 5 964 1.046950 386 386 .2 0.610355 0.4 0. teniendo extremo cuidado al manipular las varillas de soporte del perfil. Presión dinámica leída: q LEIDA =29.1 Presión dinámica corregida: Kg m2 q LEIDA X ( FAC . utilizando el factor de corrección correspondiente al tubo Pitot.02242609 0.33 Kg 2 m B) Apagar el generador de viento y sin mover la perilla de control de revoluciones del generador de viento.71 Pa=3.798156 0.563404 0.13251783 0.01019368 0.05198776 0. y con la perilla de control de revoluciones del generador de viento situada al máximo medir la presión dinámica del viento en la sección de prueba.1 0.04281345 0. A continuación accionar el generador de viento y proceder a medir el levantamiento y la resistencia al avance para ángulos de ataque desde -4° hasta 15° .12232415 0.892057 0.061035 5 9 892 3 4 501 1 0.0 0. colocar el perfil y el medidor de levantamiento en la sección de prueba del túnel de viento.056340 0.2 0.0.21406727 0.01630988 0.10193679 0.19367991 0.01223241 0. y registrando los resultados en la tabla.7 0. ÁNGULO DE ATAQUE (α) -4 -2 0 2 4 6 8 10 12 14 LEVANTAMIENTO CL=L/ RESISTENCIA AL CD=D/ (L) (qS) AVANCE (D) (qS) N Kg N Kg -0.985958 0.-0.05606524 0.352127 0.1 0.A) Utilizando el tubo Pitot y el manómetro diferencial.023475 2 6 463 5 193 0.01325178 0.0254842 0.03669724 0.5 0.2 0.5 0.7376 Pa=3.CORR )=32.197191 8 326 2 6 619 2.0314 Factor de corrección: 1.169021 9 555 6 8 388 1.061035 5 121 3 4 501 0.1 -0.075120 9 856 6 8 617 1.00509684 .258227 0.01019368 .1 0.3 0.17329255 0.9 0.01325178 0.3 0.1 0.046950 0.103290 9 627 2 6 848 1.7 0.07645259 0.0.1 0.469503 0.1 0.239446 . 2 0 5 10 15 Cd vs α 0.25 0.4 0.8 097 1 8 C) Realizar las gráficas CL vs α .1 0.2 0 -5 -0.8 0.204 μ Cl vs α 1.6 0.3 0.15 0.2 0. CD vs α y CL vs CD ℜ= ρ VC =139861.05 0 -5 0 5 10 15 967 .2 1 0. 6 0.2 CUESTIONARIO 1. 2. la fuerza que se aplica hace que el agua que ejerce una fuerza de resistencia al avance. como dice la tercera ley de Newton ejercerá una fuerza en sentido opuesto.2 0.25 0. la componente de presión (Resistencia de Forma) y la componente de fricción (Resistencia de .¿Es posible que dos cuerpos como los de la figura tengan la misma resistencia al avance? Escriba un ejemplo. al tirar de la cuerda estamos haciendo que el aire choque contra la superficie del papalote ejerciendo una fuerza hacia arriba. El papalote vuela gracias a la fuerza del aire.Explique los fenómenos físicos que hacen posible el esquí acuático y el vuelo del papalote. No.1 0.8 1 1.2 0 0. al chocar el aire hace que el papalote se eleve y mantenga su vuelo mientras el flujo choque con la superficie inferior del papalote. ya que al momento de ser remolcado o jalado por la persona en esquí..4 0. choque con la superficie inferior de los esquís provocando una fuerza de sustentación sobre el sujeto que está arriba de los esquís.Cl vs Cd 0.2 0.15 0. El esquí acuático funciona por el comportamiento que tiene el fluido en el que se desarrolla que es el agua.05 0 -0..3 0. no es posible debido a que la resistencia de un cuerpo al avance tiene dos componentes principales. Además los coeficientes aerodinámicos se definen respecto a un área característica (A). para un ángulo de ataque dado. cilindros.Fuerza de sustentación o levantamiento D.Demuestre que el punto de tangencia de una recta que pasa por el origen. Área de Planta: El área del cuerpo vista desde arriba. proyectiles. como el caso de perfiles alares. entonces los dos cuerpos al tener diferente forma y superficie no pueden tener el mismo valor de resistencia al avance. 3. Su valor puede ser obtenido de la curva polar trazando la tangente a la curva desde el origen.Fuerza de resistencia al avance o arrastre CL.Coeficiente de levantamiento CD. etc. Se utiliza para cuerpos anchos y estilizados. Ejemplo: Las áreas características pueden variar según la forma: Área Frontal: El área del cuerpo vista desde la corriente fluida. Se utiliza en el caso de esferas. coches.Coeficiente de arrastre Esta relación es la encargada de cuantificar la eficiencia del perfil para cada ángulo de ataque y se conoce como eficiencia aerodinámica o la relación L/D y se define como el cociente entre la sustentación y el arrastre. Área Mojada: Usada en el caso de embarcaciones.Superficie). indica la relación (CL/CD) máx L CL = D CD L. .. misiles. cuya definición depende de la forma que tenga el objeto de estudio. (El experimento se realiza en condiciones estándar a nivel del mar). 4.8x106 determine: CLmá x En base a lo observado en la gráfica con las características: a) El valor del ángulo de cero levantamiento: -2° b) El valor del coeficiente de levantamiento máx.75−0.5 m/s y se registra un levantamiento por unidad de envergadura igual a 1240 N/m.125 α 2−α 1 5−3 5. Se coloca al perfil en una corriente de viento cuya velocidad es igual a 65.5 d) El valor de la pendiente de levantamiento se obtiene a continuación: a0 = C L 0 2−C L0 1 0.Cabe mencionar que el mayor valor de la relación entre los coeficientes (CL/CD)máx se obtiene en la zona de crucero ya que como se observa en la equivalencia. en esta fase de vuelo se debe presentar el menor arrastre D y la mayor sustentación L. Determine el valor del ángulo de ataque y la resistencia al avance por unidad de envergadura.5 = =0.Un perfil NACA 4418 tiene una cuerda igual a 50cm..5m2 .75 c) El valor del ángulo de ataque de desplome: 17. Como lo menciona el problema al ser la envergadura unitaria la superficie alar (S) es de 0..: 1.Para el perfil NACA 23012 con un Re=8. 75 ° .0189 Sustituyendo los datos se obtiene la Fuerza de arrastre (D) ( D=C D × S × q=0.73 N 2 m C L =0.7305 2 2 2 s m m ( C L= )( ) Sustituyendo los datos: L = S×q 1240 N 0. Usando la fórmula de levantamiento levantamiento por envergadura unitaria.5 =2582.204 3 65.5 m2 ×2582.96 Buscando las características del perfil en tablas con el coeficiente de levantamiento se encuentra que el Coeficiente de arrastre es: 0.73 N 2 m ) El ángulo de ataque conforme a tablas es de: α =4.0189 ( 0. y considerando el L=C L × S × q Se despeja el coeficiente de levantamiento: C L= L S×q Primero se obtiene la presión dinámica: 1 1 kg m 2 N q= ρV 2= 1.5 m2 ) 2582.