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Antiguo 22-09-2015, 11:59
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Hermano de la costa
 
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Predeterminado Re: curso de Aerodinámica con un poco de esfuerzo



cansados y aburridos de teóricos cazamos a lazo un experimentado empirista empírico experimental que pasaba por allí, y lo encerramos treinta años en un túnel de viento con mogollón de maquetas de veleros para que se entretenga jugando, y al final de su encierro va y le decimos:

-quieeetorrr, león, que te vas a enrollar, queremos un resumen resumido y, ojo cuidao, que sirva para hacer estimaciones en el mundo real, así que nada de caricaturas ni cuentos para niños

-joooder, picha, no pides tú ná

-hombre, carallo, pa' algo te hemos encerrado treinta años en un túnel de viento con mogollón de maquetas

-bueno, vale

Arriba apuntando a los cielos tenemos un Ala formada por dos velas

la tripulación trimando las velas (cambiando su orientación, su embolsamiento y su torsión/alabeado) puede jugar con un Coeficiente de Sustentación/FuerzaLateral (CL) entre 1,4 y 0,8

así que obtener una estimación de la sustentación/fuerzalateral (Lift) es sencillo (recordemos de primero de aerodinámica tabernaria que Lift es la fuerza perpendicular al fluido, aire, agua o aceite de oliva virgen)

y ahora necesitamos una estimación de la otra fuerza, la resistencia o arrastre (Drag) que es la fuerza que arrastra en la dirección del fluido

necesitamos los coeficientes de arrastre (CD, ver dibujo):

cabos y cables: 1,1 y el área de referencia es simplemente el diámetro por la longitud, aquí hay que sumarlo todo, y ser generoso que siempre se olvidan cosas, de hecho he dejado fuera las crucetas

palo/mástil: 0,5 y el su área es diámetro por longitud (normalmente se usa 0,4 pero mejor así)

la tripulación: 0,8 (que también podría ser 0,9)

casco/cascarón: 0,7 y el aérea de referencia es el Area lateral del casco/cascarón multiplicado por el seno del ángulo del viento aparente, este apartado es gordo y aquí el número está puesto con mucho esmero, el cascarón crea un montón de arrastre, pero es necesario si se quiere un buen francobordo y por tanto buen puntal por motivos de habitabilidad y seguridad, pues para garantizar una magnífica Estabilidad Estática lo suyo es seguir la siguiente regla de un buen cubero: "Manga / Puntal =< (igual o menor que) 2" y la mitad del peso del barco vacío y pelado a 1 metro de profundidad

las velas

CD_velas =

+ CD_0, que es el rozamiento

+ CD_i, que es el arrastre inducido por la sustentación

+ CD_d, que es el arrastre por el desprendimiento/separación del fluido (bueno, la taquifragía más habitual suele ser CD_s, pero a mí me gusta CD_d porque cuando se aumenta el ángulo de ataque se convierte en el grueso del arrastre, por ahora solo estamos en ceñida, navegando en popa CD_d puede alcanzar 1,1)

el Alargamiento efectivo (ARe) oscila entre 1,1 y 0,9 x el Alargamiento geométrico (ARg) dependiendo de

-fraccionalidad, que es si el borde de ataque formado por la vela de proa es toda una línea recta o forma un ángulo con el palo/mástil

-solapamiento, si la vela de proa se solapa con la vela de popa mejora el alargamiento efectivo

-roach, que es si la vela de popa es muy alunada y está muy llena en su parte de arriba

por ejemplo, un aparejo a tope de palo con una gran vela de proa (génova) tiene un Alargamiento efectivo de 1,1 x su alargamiento geométrico (= altura al cuadrado del puño de driza de la mayor sobre la superficie del mar / dividido entre la superficie vélica en ceñida)
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teteluis (10-10-2015)