Re: Una vela no es el ala de un avión.
 

Se ha dicho que cayo el mito de que dos partículas contiguas que llegan juntas al borde de ataque del perfil y una circula por el interior y otra por el exterior no llegan juntas al borde de salida.

Esta afirmación es cierta en algunos casos, como por ejemplo con ángulos de incidencia demasiado elevados que provocan el desprendimiento del flujo en la parte final de la cara exterior del perfil, pero en otros casos no es cierto. Es la llamada Ley de Kutta y en que se cumpla o no influyen además del ángulo de incidencia, la profundidad y forma del perfil y la velocidad del fluido.

Cuando no se cumple y las partículas no llegan juntas al final del perfil, se producen en el borde de salida unos vórtices o remolinos que reducen la eficiencia del perfil al reducirse la sustentación, la partícula interior llega antes que la exterior de modo la interior al llegar al borde de salida lo rodea para intentar ocupar el espacio (menos presión) que ha dejado la del exterior.
No hace falta un túnel de viento para verlo, esto es lo que vemos en los catavientos de la baluma de la mayor cuando esta demasiado cazada y el catavientos se va a sotavento intentando rodear la baluma. Es lo que ocurre en la imagen superior de las dos expuestas abajo.

Si el perfil es adecuado y el ángulo de incidencia también, las dos partículas llegan juntas al borde de salida y juntas continúan su trayectoria. Se cumple la ley de Kutta y los catavientos de la mayor ondean hacia atrás, paralelos al flujo de salida del aire que sale de la mayor sin turbulencias. Es lo que ocurre en la segunda imagen, y es lo que nos ayuda a ajustar el perfil de la mayor y su ángulo de incidencia (cazado).

En eso consiste el trimado, en intentar que los perfiles cumplan lo mejor posible las leyes de la física de modo que se optimice la relación entre la sustentación del perfil y la resistencia que crea, y para ello nuestro túnel de viento son los catavientos, lanitas etc colocados en el perfil para ver que está ocurriendo con esas leyes.



https://i.postimg.cc/PLLyXSNQ/EC93V.png

Re: Una vela no es el ala de un avión.
 

¿tu no te has visto el video verdad? las particulas que van por el exterior llegan muchisimo antes al final de la vela que las que van por el interior y eso es asi y es como debe ser con un correcto trimado de las velas... anda, te lo pongo otra vez y luego me cuentas.


https://www.youtube.com/watch?v=IDw8WEsQr64

Re: Una vela no es el ala de un avión.
 

Aquí te lo estoy diciendo: "Podemos explicar el efecto tanto por diferencia de presiones como por masas de aire desviado. Una explicación utiliza mecánica de fluidos y se basa mucho en la conservación de la energía y la otra explicación lo hace desde el punto de vista de las fuerzas que actúan. Ambas explicaciones son correctas y se pueden usar las ecuaciones de Bernouilli o las ecuaciones de la dinámica de Newton para resolver el problema..."

En definitiva Bernouilli da una explicación del fenómeno desde el punto de vista energético y Newton desde el punto de vista de las fuerzas aplicadas.

:brindis::brindis::brindis:

Re: Una vela no es el ala de un avión.
 

Mira este otro video (la traducción por ordenador es muy mala),

https://www.youtube.com/watch?v=lloJM0cgA0w

Del minuto 2:34 al 4:00
1) Minuto 2:51 situación "1", inicio del flujo. El flujo es todavía inestable, no se ha normalizado y no se cumple la condición de Kutta. Es lo que pasa inmediatamente después de una virada.
2) Minuto 3:03 situación "2", el flujo va normalizándose poco a poco.
3) Minuto 3:12 situación "3", el flujo ya se ha normalizado y ya se cumple la condición de Kutta. No hay desprendimiento del flujo en el exterior del perfil y se igualan las velocidades de salida exterior e interior. Llegar a esta situación requiere un cierto tiempo.

En el video de Cambridge que has puesto, el perfil parece encontrarse entre la situación "1" y "2", y con un ángulo de incidencia de 20 grados que parece algo excesivo para el espesor de ese perfil, lo que provoca un flujo inestable en el último tercio del extradós que genera desprendimientos y cierta turbulencia en esa zona, aumentando la resistencia y disminuyendo la sustentación (como puede verse en la captura de pantalla de abajo).
En mi opinión no es la situación ideal para ese perfil, pero es solo mi opinión.


https://i.postimg.cc/fVw2M2zp/perfil.png

Re: Una vela no es el ala de un avión.
 

ya habia visto ese otro video, pero eso es otra cosa, sobre este tema me parece más interesante el primero porque se ven los pulsos de humo que sueltan en el simulador y como circula el flujo de aire alrededor de la vela... no hay tal aceleración por el exterior... evidentemente si cambiamos el angulo provocamos más o menos turbulencias con efectos diferentes, pero no cambia lo dicho anteriormente.

Re: Una vela no es el ala de un avión.
 

Vamos a ver si me explico mejor.

Si hay algo anti-intuitivo para el ser humano respecto a la vela es el hecho de que un velero en ceñida pueda navegar "casi" contra el viento y como nos cuesta entender este hecho en el fondo de nuestra mente tenemos siempre como una idea de que algo tiene que tener la vela para empujarnos hacia adelante y por eso se acaba recurriendo a ese lio de particulas que van más rapido y crean depresiones y succiones que en el fondo es buscar como una fuerza mágica que acaba impulsando al velero hacia adelante contra el viento.

Si vemos los videos de los simuladores y sobre todo los del estilo de el que he puesto yo con pulsos de humo que dejand ver las disintas velocidades nos damos cuenta de que es mucho más consistente la idea de considerar a una vela como un obstaculo que le ponemos al viento con el objetivo de captar su energia. Esa fuerza que se transmite al velero queremos que haga un trabajo que es hacerle avanzar hacia adelante, movimiento que se consigue por efecto de la orza,quilla y carena del barco. Asi de facil.... mucho más facil de explicar y de entender.

Eso no quita que la aerodinámica sea importante y ahi es donde entra el trimado con todas las complicaciones que queramos ponerle puesto que una vela a la vez que capta energia tambien supone un freno al avance. El trimado consiste en conseguir la mejor perfil y posición posible para captar la mayor cantidad de energia posible reduciendo al minimo las perdidas por resistencia al avance, flujo laminar continuo, turbulencias, etc, etc etc... Pero el hecho de que la energia que recibe el velero del viento se transforme en movimiento hacia adelante es efecto de la orza-quilla-timon y carena y no de la vela... basta ya de inventarse efectos mágicos de succiones y no sé que más.

¿no es esto mucho más sencillo, razonable y comprensible con unos conocimientos basicos de fisica de secundaria?

Estoy seguro que no soy el unico que encuentra muchos errores y contradiccioones en la fisica que se expliica hoy en dia en las escuelas de vela y que piensa que se complica la cosa innecesariamente dificultando el aprendizaje a los que empiezan.

Una ronda de mi cuenta. :brindis:

PD vuelvo a poner el video de los pulsos de humo...
https://www.youtube.com/watch?v=IDw8WEsQr64

Re: Una vela no es el ala de un avión.
 

Yo creo que esta parte es la mas fácil de entender. Es un problema de descomposición vectorial.

Re: Una vela no es el ala de un avión.
 

de acuerdo siempre que se tenga claro que la vela lo que provoca es el aumento de presión la parte interna... en la parte externa hay menos presión porque el aire sigue su camino sin obstáculos y no por efecto directo de la vela.

Ahi es donde empiezan los errores de que si particulas que llegan a la vez, que si depresiones creadas por la vela, que si succiones, etc...

Una diferencia de presión provoca un intercambio de energia... ¿que es una fuerza sino un intercambio de energia entre dos objetos y que provoca un trabajo de deformación o de movimiento? Es evidente que no hay contradicción entre Newton y Bernoulli, la cuestión es ver si lo estamos aplicando correctamente.

Re: Una vela no es el ala de un avión.
 

si claro, siempre que se tenga claro que ese vector lo produce la orza y no la vela porque sin orza el velero se moveria arrastrado por el viento en su misma dirección.

Re: Una vela no es el ala de un avión.
 

Muchos catamaranes, por ejemplo los Hobbye Cat, no tienen orza y no son arrastrado por el viento, ciñen perfectamente.

La orza solo produce uno de los muchos vectores implicados en el equilibrio de un velero navegando y en algunos casos el diseño del casco puede hacer su función con mas o menos eficiencia. Si algo no hace la orza es efecto propulsor, mas bien al contrario, a cambio del efecto anti-deriva se paga una resistencia que se opone al avance.

https://i.postimg.cc/5XmfgJ1j/vectores.jpg

- FT: Fuerza total producida por el aire sobre la vela.
- FA: Fuerza de avance producida por el aire sobre la vela.
- FD: Fuerza de deriva o de escora producida por el aire sobre la vela.
- FL: Fuerza lateral producida por el aire sobre la vela.
- FV: Fuerza vertical producida por el aire sobre la vela.
- HT: Fuerza total producida por el agua sobre el casco.
- HA: Fuerza de resistencia al avance producida por el agua sobre el casco.
- HD: Fuerza antideriva producida por el agua sobre el casco.
- HL: Fuerza lateral producida por el agua sobre el casco.
- HV: Fuerza vertical producida por el agua sobre el casco.
- CE: centro de esfuerzos aerodinámicos sobre la vela.
- CRL: centro de resistencia lateral o centro de esfuerzos hidráulicos sobre
el casco.
- ψ: Ángulo de escora del velero.

Con respecto al video del túnel aerodinámico que ya has puesto varias veces, insisto en que ese perfil no esta diseñado para trabajar con ese ángulo de ataque tan elevado. Si fuese el ala de un avión comercial, creo que nadie en sus cabales lo haría trabajar con ese ángulo donde empieza a iniciarse la entrada en perdida en la parte de atrás del perfil.

https://i.postimg.cc/fVw2M2zp/perfil.png

Cuando es necesario trabajar con ángulos de ataque mas elevados (despegue y aterrizaje) despliegan los apéndices del borde de ataque y borde de salida que además de modificar la forma del perfil total para hacerlo mas adecuado a ese ángulo de ataque, aumentan la superficie y además el apéndice delantero ayuda a mantener pegado el flujo al extradós del perfil principal para que no ocurra el desprendimiento del flujo que se ve en el video.

Las conclusiones que se obtienen de hacer trabajar un perfil en unas condiciones para las que no fue diseñado están viciadas de antemano.

Por otro lado se ha dicho erróneamente que el estrechamiento que se produce en un tubo cerrado usado en los experimentos físicos no es válido aquí porque no hay tubo y por tanto el flujo no esta confinado. Eso no es correcto porque el aire que esta a cierta distancia del perfilo se opone a que lo desplacen hacia un lado y hace por tanto un efecto de pared. la otra pared sería el propio perfil y entre ambas está "confinado" .
Te adjunto una imagen de tu video marcando la zona donde se ve claramente como el flujo SI se estrecha.

https://i.postimg.cc/4YHYGgnW/2perfil.png

En fin, acabo aquí mis intervenciones y me voy también al hilo del sexo :pirata:

Re: Una vela no es el ala de un avión.
 

Yo me paso también al hilo de sexo :meparto: Estas cosas los que somos ingenieros nos las aprendimos, los que no y estén motivados se lo miran, y el común de los navegantes supongo que lo puede flipar :cunao: y el cálculo vectorial y la mecánica de fluidos se la traen al pairo jijijiji No me parece que al lego le estemos contando algo comprensible (como dice el chiste, el desplazamiento de una vaca es sencillo de calcular; en primer lugar, asumiendo que la vaca es una esfera perfecta...) :meparto:

:brindis:

Re: Una vela no es el ala de un avión.
 

te sorprenderia saber la cantidad de ingenieros que se las aprendieron de memoria para repetirlas en un examen como un loro y no las entendieron nunca, pero vamos, no me voy a meter ahora con el sistema educativo tambien que entonces si que me queman vivo :meparto:

vamos al hilo del sexo mejor :meparto::meparto:

Re: Una vela no es el ala de un avión.
 

interesante intervención... cuando hablo de orza se entiende que refiero al conjunto carena-orza-quilla-timon etc... por simplificar he dicho orza solo algunas veces. Un catamaran sin orza no deriva, claro, son los cascos los que actuan como antideriva.

Lo de la "pared" lo veo un poco cojido por los pelos...lo que si es cierto es que cualquier obstaculo a un fluido hace que el fluido lo "sienta" a distancia incluso antes de llegar a él, como ocurre por ejemplo en la corriente de un rio cuando llega a una piedra que está en la mitad... las ondas en el agua empiezan antes de llegar a la piedra... aqui tambien hay un efecto "aguas arriba" de la vela que explica por ejemplo el cambio de angulo de incidencia entre el viento real y el viento aparente. Pero ten en cuenta que las lineas no son isobaras, son pulsos de humo que producen unos injectores con la intención de hacer visible el flujo del aire.

En fin, si preferis el hilo del sexo que le vamos a hacer, no solo de velas vive el hombre! :meparto:

Re: Una vela no es el ala de un avión.
 

Los planeadores llevan alas, los propulsa el viento con sus térmicas y la gravedad y llevan alas....NO todos los aviones son con motor...

Re: Una vela no es el ala de un avión.
 

Completamente de acuerdo.
Estamos en internet. En este hilo no debe entrar un ingeniero, un físico o un matemático, lo mismo que un jurista no debe entrar en los de cuestiones legales o un sexólogo no debe entrar en el hilo del sexo.
Yo en esta taberna recuerdo a un ilustre cofrade (por sus cualidades como navegante de recreo), oftalmólogo de profesión, abandonar impotente un hilo sobre alguna intervención el el ojo, creo que recordar para corregir la miopía, en el que todos los que intervenían sabían más que él.
Es lo bonito de las cosas de la vida en internet.
Saludos

Re: Una vela no es el ala de un avión.
 

si, pero como ha dicho un cofrade, en un velero un "ala" esta en el aire y la otra esta en el agua... no es directamente comparable sin mas. No veo que cambia el asunto el hecho de que haya aviones sin motor con todas las limitaciones que eso supone.

Re: Una vela no es el ala de un avión.
 

¿Sexo con velas? Moooola. :brindis:

Re: Una vela no es el ala de un avión.
 

Pues comparalo con 1 catamarán, sin orza ni quilla.

O con 1 AC75 de la copa America

Re: Una vela no es el ala de un avión.
 

no se si eres consciente de lo clasista y arrogante que podría resultar tu internencion segun quién la lea o como lo interprete porque no quiero pensar que esa es tu intención....

si no quieres intervenir porque no te apetece empezar a explicar que es el 2+2 son 4 de la ingenieria naval es totalmente respetable, pero dicho como lo dices tu suena a que cuando uno está a cierto nivel porque tiene un titulo colgado en la pared no merece la pena rebajarse al nivel de los plebeyos a intentar explicarles cosas que tambien les atañen a ellos.

A veces esto no es más que una excusa para no revelar que cuando uno no sabe explicar sus conocimientos a un nivel sencillo es porque en el fondo él mismo no acaba de entenderlo como debería. No digo que sea tu caso, pero pasar tambien pasa.

Buen viento :velero:

Re: Una vela no es el ala de un avión.
 

Buenas :brindis::brindis:

Mira que me gusta discutir y hablar y opinar en el foro, pero leo y leo y soy incapaz de entender donde se quiere llegar.

La duda que se presenta aquí no es cuestión de ser ingeniero naval o no, el problema está en la falta total de una base de conocimiento físico sólido con el que entender estos fenómenos que hacen que un barco a vela sea capaz de avanzar contra el viento.

Los ingenieros navales del plan del 74, los cuales quedamos ya pocos vivos, teníamos que pasar un curso selectivo para poder cursar estudios de IN en la UPM que era el único sitio en España en el que se podía estudiar esto, en ese curso debíamos demostrar que teníamos suficiente base para afrontar los duros años de estudio (6) que nos quedaba por delante. Los 4 primeros años se centraban en asignaturas de matemáticas y física, los dos últimos eran de barcos.

Podemos divagar, charlar con cerveza en mano, reírnos y bromear, pero el fenómeno físico que hace que un barco se mueva, es semejante al fenómeno físico que hace que un avión vuele. Esa es la explicación que le damos al que no es un experto.

Te aseguro que somos capaces de montar un sistema de ecuaciones diferenciales, que es la única forma de demostrar el movimiento de un fluido (el aire lo es), y llegar a la conclusión de que ese fluido incidiendo con un perfil tal como el de la vela de un barco, hace que este avance. Pero ya hay científicos que han resuelto esas ecuaciones y han llegado a la conclusión que existe una relación entre la velocidad de un fluido incidente en un perfil y la presión de este sobre el perfil. Y resulta que esas diferencias de presión entre dos caras es la que produce un vector que descompuesto en sus dos componentes hace que el velero avance.

Esto es así, no tiene discusión alguna.

La orza lo único que hace es que el barco derive más o menos ciña más o menos, pero nada tiene que ver con la fuerza propulsora principal del velero que la genera el aire incidiendo sobre el perfil que forma la vela.

Luego ya podemos poner una vela, dos velas, sables para mantener la forma de perfil, …….. etc, considerar como alguien a expuesto más arriba la reducción de velocidad a diferentes distancias del perfil, ya tendríamos que hablar con Navier-stokes, pero la base del fenómeno del movimiento os guste o no os aseguro que es semejante al del avión.

Me voy a leer el hilo del sexo, donde la verdad no tengo elementos de juicio para opinar:meparto::meparto:, pero de esto si.

Salud:brindis::brindis:

Una vela no es el ala de un avión.
 

Galatea lo ha clavao.

Para mi es algo a discutir/debatir en persona. Por aquí me da mucha pereza. Afortunadamente hay cofrades que se esfuerzan y se agradece un montón.

Cuando he leído que las velas lo único que hacen es ofrecer resistencia al viento y que lo que hace moverse al barco (ceñir en concreto) es la orza y la carena pues paro de leer y voy al siguiente post. Lo siento pero no. La física no es cuestión de opiniones como ya dije. Y el sexo es una entelequia... :cunao:

Re: Una vela no es el ala de un avión.
 

8x10^9 personas están en contra de esa afirmación. :meparto::meparto:
Ron (y Fernet para los argentinos) .

Re: Una vela no es el ala de un avión.
 

entonces señores ingenieros, segun vds. si cojo un velero y le corto la obra viva y le pongo unos tableros planos para que no se hunda ¿me están vds. diciendo que ese velero podría ceñir por el solo efecto de la vela? ¿no sería llevado a la deriva por el viento?

es muy distinto decir que "lo que hace moverse a un barco es la orza y la carena" a decir que lo que convierte en movimiento hacia adelante la propulsión que proporcionan las velas es el casco y los apendices y que sin ellos el velero iria a la deriva.

Cuando otro cofrade dice que "la vela de un velero es SEMEJANTE al ala de un avión" pues evidentemente... semejante si, igual no. El titulo del hilo es: Una vela NO ES el ala de un avión... y no "una vela no es semejante al ala de un avión" ¿que se parecen? por supuesto! ¿que son lo mismo? no.

Ahora bien, si me dices como ha dicho otro cofrade que un velero es como un avion con un ala al viento y la otra en el agua... entonces si podriamos tener un punto en comun del que partir, aunque no sé si la pereza de rebajaros al nivel de la plebe os permite agacharos tanto...

Yo he intentado evitar desde un principio entrar en quien sabe más de presiones, dinamica de fluidos, vectores o ecuaciones diferenciales por mantener un nivel más acorde con un foro nautico deportivo y no un foro de ingenieria, pero mira, ya que vais por ahi, vamonos mejor al hilo del sexo y ahi nos la medimos a ver quien la tiene más larga! :cunao:

la caña del timon quiero decir :meparto:

Re: Una vela no es el ala de un avión.
 

Cuidado con medírsela en el Hilo del sexo.
Un nabo no es una verga y no tienen la misma densidad.

Re: Una vela no es el ala de un avión.
 

Cofrade Icarus, cuando utilizas ese vector para los calculos date cuenta de que estas obviando el efecto de la obra viva sobre la fuerza lateral y la fuerza de propulsion...

Si en lugar de un vector utilizaramos una ecuación, en realidad lo que estariamos haciendo es decir que una parte de la ecuación la igualamos a 1 (la obra viva con sus apendices,etc) porque en ese momento no nos interesa o porque no nos hace falta para el calculo que queremos hacer o porque nos facilita los calculos... hasta ahi perfecto, totalmente legitimo, no afecta al resultado y puede ser muy util...

pero eso no implica que cuando queremos explicar el mecanismo de funcionamiento tambien podamos obviarlo sin más y hacer como si no estuviera porque es entonces cuando vienen los problemas para entender el funcionamiento del conjunto que se compone de un "ala" que esta al viento y otra "ala" que esta en en agua.... cuando la gente se olvida del "ala" que está en el agua (por más que sea legitimo para los calculos) entonces empieza uno a complicarse la vida con "particulas que llegan al mismo tiempo" "succiones de efecto mágico" etc etc... y acaba haciendo una teoria de la vela complicadisima y llena de errores, y no me refiero a la teoria de "calculo" de las velas sino a la teoria que se explica a los navegantes en las escuelas de vela.

:brindis:

Re: Una vela no es el ala de un avión.
 

quizás me he pasado con el efecto provocador del titulo del hilo y de algunas de las cosas que he escrito y he provocado reacciones contrarias excesivas...

Pero como ha salido el tema, quiero aclarar que tengo un gran respeto por los ingenieros y en general por todo aquel que ha estudiado mucho sobre algo y se ha especializado en ello.

Mi padre era ingeniero superior. Todo un "coco" en su especialidad. Incluso estando ya jubilado le llamaban de ciertos sitios para consultarle cosas... tambien le paraban por la calle para preguntarle.

Jamás en la vida le oi decir: esto es asi porque lo digo yo que soy el ingeniero y tu a callar que no sabes nada!

Quiero decir con esto que reconociendo por una parte el merito que supone tener unos estudios superiores, es evidente que eso no le hace a nadie mejor persona que los demás e incluso en algunos casos llega a afectar de manera bastante negativa convirtiendole en un arrogante presuntuoso y prepotente... no fué el caso de mi padre y es una de las cosas que me enseño de la vida.

Una ronda a la salud de los buenos ingenieros :brindis:

Re: Una vela no es el ala de un avión.
 

Curiosamente, las "cosas con velas" que más ciñen del mundo, no llevan ni quilla, ni orza, ni tienen obra viva.

https://2.bp.blogspot.com/-gKSFK51bL...lery+hriyc.jpg

Re: Una vela no es el ala de un avión.
 

si, pero están apoyadas en unos patines estrechos y largos con una forma que naturalmente dificulta el desplazamiento lateral y favorece el movimiento hacia adelante...
date cuenta de que el casco de un velero es tambien estrecho y largo con una punta aguda que naturalmente dificulta la deriva y facilita el avance.

Si el viento sopla muy fuerte y supera la resistencia lateral, ¿ese velero con patines seguirá avanzando hacia adelante o será llevado en la dirección en la que sopla el viento?

quizas la pregunta interesante seria: si ese velero sobre hielo tuviera unos patines redondos ¿en ceñida avanzaría hacia adelante o sería empujado en dirección del viento?

Re: Una vela no es el ala de un avión.
 

Pero unas cuchillas no tiene forma de ala, no? Pregunto yo desde mi más absoluta ignorancia. En el caso del patín a vela no debería traducirse el empuje del viento simplemente en un vuelco del patín?

Una vela no es el ala de un avión.
 

Le puedes poner ruedas y hacerlo correr en la playa igualmente. Y las ruedas seguro que no tienen forma de ala.

Re: Una vela no es el ala de un avión.
 

yo lo que quiero decir es que patines, cuchillas o ruedas, al final lo que hacen es evitar el desplazamiento lateral obligandole a desplazarse hacia adelante... digo yo.

Re: Una vela no es el ala de un avión.
 

ya los he visto en la playa..

vamos a ver, es que igual lo que no se ha entendido o no he sabido explicar es que evidentemente la energia para moverse viene de la vela, pero la dirección del movimiento en ceñida se la dan las ruedas o la obra viva en caso de un velero... las ruedas tambien estan orientadas en un sentido... como en un coche, cuando cojes una curva muy rapido derrapan porque estan hechas para avanzar facilmente hacia adelante y muy mal en sentido lateral. A estoy queria ir yo... la forma del casco y los apendices orientan la dirección del movimiento en un sentido y lo dificultan en el otro.

De hecho esto en los veleros entiendo que sería la sustentación hidrodinámica que proporcionan el casco y los apendices.

Re: Una vela no es el ala de un avión.
 

Aviso: Me voy a enrollar.

Cuando tenemos un obstáculo cualquiera en un fluido en movimiento, éste se aparta de él.

Un fluido en movimiento tiene en general tres energías:

Energía de presión
Energía por velocidad
Enegía potencial por gravedad

Cuando se trata del aire y del agua en los efectos que se estudian en aerodinámica o hidrodinámica para barcos o veleros, la energía potencial por gravedad puede considerarse constante todo el tiempo.

Las líneas o venas de fluido, al encontrarse con un obstáculo cualquiera, alteran su velocidad y por tanto se generan distintas presiones a su alrededor que en general intentarán arrastrar el objeto aguas abajo.

Los perfiles aerodinámicos tienen una forma especial que desvían las líneas de fluido de determinada manera. Muchas veces tienen una parte digamos curvada y otra más plana (imaginemos el ala de un pájaro o la vela de un barco), de manera que el aire aumenta su velocidad por la parte cruvada y se frena por la parte más recta. Por las ecuaciones de conservación de la energía (Euler, Bernuilli y otros) si la energía por velocidad aumenta la energía por presión tiene que disminuir -en la misma línea de fluido-, y al revés, si el fluido se frena en la parte recta la energía por velocidad disminuye y la presión tiene que aumentar. Esta diferencia de presiones generada por una diferencia de velocidades provocada es la causa del empuje de sustentación.

Cualquier objeto que se ponga en medio de un fluido en movimiento causará desviación de las líneas de fluido a su alrededor y modificación del campo de presiones, pero los perfiles aerodinámicos lo hacen de una manera deliberadamente especial.

Para su estudio, la resultante de las fuerzas que el fluido genera sobre el perfil se descompone en dos: una perpendicular al perfil que se suele llamar empuje (o Lift) y otra paralela que se suele llamar resistencia (o Drag). El tercer parámetro importante en el estudio es el ángulo de ataque, que es el que forma el perfil con las líneas de fluido sin perturbar. Y por supuesto, las fuerzas, o la relación entre esas fuerzas, se estudia para cada perfil, que pueden ser más afilados, o más redondeados, o simétricos como un timón, o asimétricos como el ala de un pájaro.

Si buscamos la mejor proporción entre empuje y resistencia con el menor ángulo posible (queremos remontar el viento), la aerodinámica nos dice que un perfil delgado será más eficaz, y la experiencia que cacemos el pajarín para aplanar la mayor.

Si buscamos el máximo empuje ascensional y el ángulo no es crítico, un perfil algo más lleno es más eficaz; podemos soltar pajarín para tener más bolsa e ir más rápido al descuartelar o de través.

Si el ángulo de ataque supera, más o menos, los 30º o 40º, los perfiles en general dejan de trabajar como perfiles aerodinámicos y pasan a ser simples obstáculos pues el flujo se desprende (como se ve al final del vídeo). Es lo que ocurre cuando el viento aparente nos llega más a popa del través; o izamos espí, o nos paramos.

Hasta ahí, el ángulo de la vela con el viento.

Quedan dos aspectos muy importantes que tratar:

El ángulo de la vela con crujía
Efecto de la orza y timón.

Eso ya otro rato.

Re: Una vela no es el ala de un avión.
 

evidentemente Cofrade Newton y nunca mejor traido ese nombre,

yo lo que estoy intentando señalar es que no se puede entender la vela como un ala sin tener encuenta que los aviones y los pajaros tienen 2 y que si bien podemos estudiarlas y calcularlas una por una, el funcionamiento del mecanismo no se entiende sin la dos.

por una parte una vela crea en su cara interior un aumento de presion. Esto se puede explicar diciendo que un obstaculo en el flujo del aire produce una disminución de velocidad y un aumento de presión.... por otra parte, lo que se ve en la cara exterior es una menor presión... lo que yo estoy diciendo es que esa menor presión no está causada por la vela sino por el hecho de que ahi el aire no tiene que superar un obstaculo sino que discurre libremente, por tanto no hay una depresión causada por la vela sino una diferencia de presión natural.

De hecho si nos fijamos bien en los videos de los tuneles de viento, en el exterior de la vela tambien hay un pequeño aumento de presión que se ve en el hecho de que el flujo de aire inmediatamente posterior a la vela llega un poco más tarde al final de la vela que el aire que está más arriba y que no se ve obstaculizado por la misma.... disminución de velocidad= aumento de presión... A pesar de esto, la diferencia de presión es considerable por el hecho del aumento de presión que crea la vela en el interior de la misma y por lo tanto hay un efecto de transmisión de energia.

El efecto del angulo de la vela con la crujia y el efecto de la orza y el timon es lo que en mi opinion se descuida cuando se quiere explicar todo como un efecto puro y simple de la vela, olvidando que tambien los aviones y los pajaros tienen 2 alas... no podemos entender el mecanismo si nos quedamos solo con una de ellas y además de complicar la explicacion de forma absurda caemos en errores bastante graves en mi opinión.

Re: Una vela no es el ala de un avión.
 

Me había ido ya al hilo del sexo pero como algunos cofrades me han preguntado voy a explicar lo básico de bernoulli a ver si asi nos entendemos mejor.

El teorema de Bernoulli lo que dice es que en un fluido la suma de la presión y la velocidad es igual a una constante.
Es decir que si decimos que presión + velocidad es igual a 10, si la presión es 2 la velocidad es 8 (2+8=10), si la presión sube a 3, la velocidad es 7 (3+7=10), si la presión es 4 la velocidad es 6 etc... si sube la presión baja la velocidad y si sube la velocidad baja la presión... para una velocidad de 4 la presión sería 6 y para una velocidad de 5 la presión seria 5, para una velocidad de 6 la presión seria 4, etc... aumenta la velocidad y disminuye la presión.

Creo que pensandolo un poco hasta ahi se entiende sin mucha dificultad... Bueo, pues si aplicamos esto a una vela, podemos hablar de que en la parte interna hay un aumento de presión y a la vez una disminución de velocidad... las dos cosas son igual de correctas, en realidad estamos diciendo lo mismo, aumenta la presión y disminuye la velocidad, o disminuye la velocidad y aumenta la presión...

Por lo tanto, si queremos explicar el funcionamiento de una vela, podemos fijarnos en las presiones o podemos fijarnos en las velocidades... es igual de correcto siempre que se aplique bien, no hay ninguna contradicción con los principios de la fisica.

Podemos decir que la vela crea una diferencia de presion entre el interior y el exterior, pero podemos tambien considerarla como un obstaculo al flujo del viento que disminuye su velocidad. Menor velocidad en la parte donde el aire es obstaculizado y mayor velocidad en la otra parte que no es obstaculizada. Bernoulli nos permite hablar de presiones o hablar de velocidades... a mi me parecemás sencillo y más facil de entender para el comun de los mortales la explicación a traves de hablar de obstaculo-velocidad que lo otro, por lo menos cuando se quiere hacer entender esto a gente que va a navegar y no a diseñar una vela, pero vamos, entiendo que esto es opinable. Lo que no es aceptable es que se descarte esta via sin más con el argumento de que es una aberración propia de ignorantes de la fisica más basica, etc.


Bueno, pues queda dicho. :brindis:

PD. para los que sabeis más de fisica que quede claro que esto es una simplificación y que soy consciente de que se quedan fuera muchos detalles del Teorema de Bernoulli. Se trata de explicar lo más basico para que se entienda lo fundamental y luego ya el que quiera profundizar pues que se lo estudie en detalle.

Re: Una vela no es el ala de un avión.
 

Hola,

El mismo principio que se intuye fácilmente de que al perder velocidad el fluido se genera una sobrepresión (principio de conservación de energía) es el que genera una depresión cuando el fluido aumenta su velocidad.

En los comienzos de la aviación, los hermanos Wright y otros copiaron la forma de las alas de las aves para hacer los primeros aviones capaces de planear. Cubrían las alas con tela, y se sorprendían al ver que la tela se desprendía de la parte superior de las alas. Ésto estaba causado por la depresión en la parte curvada del perfil.

La gracia de los perfiles aerodinámicos es que a su alrededor desvían el fluido de manera que la fuerza resultante en lugar de ser hacia atrás es como de lado. Si tenemos un perfil con un coeficiente Lift/Drag de 6, entonces la fuerza transversal al perfil, Lift es 6 veces mayor que la fuerza de resistencia, Drag, o lo que es lo mismo, la resultante tiene un ángulo de 80º con el perfil.

Hay que tener en cuenta que para que el efecto de sustentación aparezca, el perfil debe presentar cierto ángulo respecto a la velocidad del fluido sin perturbar.

Re: Una vela no es el ala de un avión.
 

Cofrade Newton
Me he vuelto a ver el video de los pulsos de humo varias veces sobre todo en la parte que se pone a camara lenta y se va deteniendo la imagen...

Si quieres verlo otra vez y te fijas en el flujo de las dos primeras "lineas" por la parte exterior del ala, creo que verás como yo que el flujo reduce su velocidad con respecto a la zona superior incluso ya antes de llegar al ala... y cuando llega al final del ala lo hace un poco por detrás del flujo no afectado por el ala...

Si aplicamos esto a una vela yo lo que quisiera es que alguien me explique donde está esa depresión originada por la vela porque lo que se vé ahi es una pequeña disminución de velocidad que indica un aumento de presión, no una bajada de presion producida por el ala... hablamos de depresión porque lo comparamos con el aumento de presión importante que se produce en el interior de la vela, pero sigo sin ver que el ala cree directamente ninguna depresión y por lo tanto ningun efecto de succión ni nada parecido.

En cuanto al termino "sustentación" yo creo que en vela deberíamos llamar sustentación a la sustentación hidrodinámica que produce el casco y los apendices y que al final como ha dicho un cofrade es el otro ala del avion o del pajaro (que creo que hasta ahora no consiguen volar con una sola ala) y asi evitar las complicaciones e ideas equivocadas que tiene mucha gente.

:brindis:

https://www.youtube.com/watch?v=IDw8WEsQr64

Re: Una vela no es el ala de un avión.
 

Los parapentes y las alas deltas vuelan con una sola ala.

:brindis:

Re: Una vela no es el ala de un avión.
 

los parapentes, alas delta y planeadores se sustentan en el aire con las alas pero nunca despegarian sin un impulso exterior, en el caso de un planeador es a remolque de un avion a motor, en el caso de un ala delta y un parapente hay que correr y aprovechar la gravedad para acelerar... y para subir más alto aprovechan las corrientes ascendentes del aire porque no tienen el impulso de un motor y por lo tanto no pueden acelerar para aumentar el viento aparente. Por eso a esa forma de "volar" se le llama "planear" porque aunque se parecen no son lo mismo.

Todo se parece si quieres, pero es diferente.

Un pajaro se sustenta con las alas, pero se impulsa tambien con ellas al batirlas.
Un avion se sustenta con las alas, pero se impulsa con los motores.

Un velero navega, no vuela, y por lo tanto el termino "sustentación" no se puede aplicar igual, o por lo menos yo creo que genera más confusión que lo que ayuda a comprender el funcionamiento.
Sustentar, del latin sustentare: sostener algo para que no se caiga. Los veleros no se caen porque no van por el aire y por lo tanto no necesitan esa sustentación que necesitan los aviones (todavia no vuelan pero gracias a los foils ya casi despegan :cunao:)

Una vela no es el ala de un avión.
 

Efectivamente cada cosa es lo que es, pero dicen que el ingenio es obtener similitudes entre cosas muy diferentes o diferencias entre cosas aparentemente iguales..

E ingeniería viene de ingenio, mejor o peor aplicado..

Sin retorcer mucho el lenguaje, para mi, planear es volar. Un parapente vuela, te mantienes en la corriente ascendente de una ladera, subes con las térmicas como hacen los pájaros, o hasta puedes llevar un motor a la espalda y volar (así si, no?) con una sola ala.

O los pájaros si no mueven las alas no vuelan? Mira que no da gusto ver a las pardelas rozando las olas con las puntas de las alas..

No me queda clara tu intención con el hilo, que con las velas obtenemos del viento una fuerza y que esa fuerza la utilizamos para mover un barco está claro, no? La dirección e intensidad de la fuerza la controlamos ajustando la vela, y contraponiendo esa fuerza con la de una orza conseguimos incluso ceñir, ir contra el viento...intuitivamente no es evidente...pero se hace y tampoco es necesario darle muchas más vueltas...ajustar velas, buscar el ángulo correcto con el timón y allá vamos..no es suficiente con eso?

Un saludo!

:brindis: