Vela ¿Error de concepto?

[Kane]

Originalmente publicado por Capitán Trucho

Pero ya no sería un velero sino un tractor que necesita de un motor térmico para mover el cilindro.

¿Por qué?

[Maxipaco]

Espero no aburrir mucho pero hay muchas cosas que se dicen en vuestras entradas con las que no estoy de acuerdo.

Capitán Trucho decía: Si vas en vuelo normal a altura constante y giras el avión para volar invertido, describirás un bonita parábola que te llevará a estrellarte contra el suelo. Pregúntale a los pilotos lo que tiene que hacer para volar invertido a altura constante. En las películas de guerra cuando un avión deja la formación para atacar un objetivo se ve que inclina, por ejemplo, el ala izquierda y el avión no solo baja al perder parte de la sustentación, sino que describe un giro a babor producido por el efecto ala.

Si vas en vuelo recto y nivelado y alabeas 60º la componente vertical de la sustentación disminuirá, con lo que el peso del avión hará que este descienda y pierda altura, para mantener la altura el piloto tiene que aumentar el ángulo de ataque, aumentando así la sustentación y meter un poco de motor para contrarrestar el aumento de la resistencia que se produce y mantener la velocidad. Para 60º de alabeo el aumento de la sustentación necesaria para mantener la misma altura es el doble que en vuelo nivelado, es decir el piloto sufre una aceleración vertical de 2Gs o dos veces la gravedad.

Eso no quita para que un piloto pueda, con cualquier perfil aerodinámico, volar en invertido. Eso sí necesitará, si el perfil es asimétrico, MAS ángulo de ataque en invertido o, más velocidad. Cualquiera de las dos para contrarrestar la "ineficiencia" relativa del perfil asimétrico, pensado para ser eficiente en vuelo "normal". Lo digo por experiencia como piloto en una patrulla acrobática.

Varios habéis dicho que no se produce downwash, y SI se produce. Da explicación al efecto suelo, que aumenta un poco la sustentación en el último momento del aterrizaje. Explica también porqué el ala de un avión que vuela en formación muy cerrada (cercana) con otro se ve afectada, y "bajada", por ese efecto del ala del avión líder (justo cuando tu ala se sitúa un poco detrás y abajo). Buscar vídeos de cazas volando muy bajo en el mar y veréis la estela que producen.

Jiauka dijo: Y personalmente, hay mucha diferencia entre 1 avión y 1 barco, el segundo tiene 2 perfiles esn 2 medios distintos, y además es el propio viento quien lo empuja, con lo cual el ángulo entre viento real y aparente es enorme si lo comparamos con 1 avión, que es practicamente nulo.
Tienes toda la razón en que hay mucha diferencia entre los dos pero, como mencionas, con respecto de los ángulos (o velocidades, etc.), es decir, en cuanto a magnitudes, NO en cuanto a la aerodinámica (velas) o hidrodinámica (orza) y los principios que las rigen.

Ulmrayes dijo que los perfiles simétricos no generan sustentación, y no es cierto, SI la generan, pero necesitan ángulo de ataque. Con ángulo de ataque cero es el único caso en el que no la generan. Hay cazas que tienen perfiles simétricos, no tienen relación empuje/ peso superior a uno, no funcionan como cohetes y, claro, sí vuelan.

Saludos y copichuelas

[jiauka]

los angulos NO son magnitudes, repasa conceptos.

Tienes toda la razón en que hay mucha diferencia entre los dos pero, como mencionas, con respecto de los ángulos (o velocidades, etc.), es decir, en cuanto a magnitudes, NO en cuanto a la aerodinámica (velas) o hidrodinámica (orza) y los principios que las rigen.

[Maxipaco]

Originalmente publicado por jiauka

los angulos NO son magnitudes, repasa conceptos.

.

Jiauka, no busco polémica en absoluto, creo que tu y yo sabemos lo que son los ángulos y a qué me refiero con que la diferencia está en el orden de magnitud de los mimos, al igual que pasa con las velocidades, etc.

A pesar del consejo, espero que me creas cuando te digo que NO necesito repasar ese concepto en concreto. De náutica sin embargo lo tengo casi todo por aprender, no me importa reconocerlo.

Saludos y copichuelas.

[jiauka]

La velocidad del viento tiene magnitud, no
es lo mismo 5,10, 15, 30 o 50 nudos. y el peso, y la edad, etc..

1 angulo tiene valor, no magnitud, 5, 10 o 180 grados es lo mismo.

[Juvenil]

Un ángulo NO es una magnitud física???

Qué cosas...

Viene al pelo del título del hilo!

[Kane]

Entonces, las magnitudes adimensionales, ¿qué son?. Por ejemplo, precisamente la medida de un ángulo.

[jiauka]

Originalmente publicado por Juvenil

Un ángulo NO es una magnitud física???

Qué cosas...

Viene al pelo del título del hilo!

Esa discusión ya la tuve en mis años de unversidad, si cojes 1 objeto, puedes cambiar su forma, medidas, temperatura, pero su ángulo?, 1 ángulo es 1 valor, no 1 magnitud, 1 ángulo obtuso no es "más" angulo que 1 agudo, pero 1 objeto con mayor temperatura SI que es 1 objeto más caliente.

[Maxipaco]

Acabo de leer a Antares77. Sin entrar en detalles para no aburrir mucho...

- El avión de papel sí vuela, la sustentación de sus alas es lo que hace que la caída sea aerodinámica.

- Un avión acrobático no funciona como un cohete, por supuesto que su gran relación empuje/peso le permite realizar maniobras en las que literalmente se "cuelga" de su hélice, pero sus alas se comportan como el resto de los perfiles aerodinámicos, y sí entran en pérdida, y sí producen sustentación.

- Una cosa es el vórtice de punta de plano (y la ineficiencia que inducen, que se trata de evitar con los winglets) y otra cosa distinta es el downwash. El primero se produce en el exterior del ala, en la punta, al terminarse esta, mientras que el otro aparece en el borde de salida (como se ha visto en muchos diagramas tipo tunel del viento).

- Un trozo de chapa sí puede producir sustentación, depende del ángulo de ataque con que le entre el flujo de aire (si es cero no habrá nada de sustentación), y de la velocidad de ese flujo de aire.

Perdonar de nuevo por lo espeso del tema, pero es importante precisar algunas cosas.

Saludos y copichuelas.

[Capitán Trucho]

Originalmente publicado por Kane

¿Por qué?

Porque todo barco que necesite un motor para avanzar se llama "Tractor" y se reserva el nombre de "Velero" al que es capaz de avanzar por el efecto del viento. (Taberna del Puerto dixit)




Rotor Flettner

Artículo principal: Rotor Flettner

Representación del efecto Magnus actuando sobre una esfera o clindre, modificando el flujo de aire. Las líneas V indican el viento. La flecha F representa la fuerza resultante dirigida hacia la zona de presión más baja. Ver que es perpendicular a la dirección del viento.


De acuerdo con el efecto Magnus, un cilindro giratorio sometido a la acción del viento (expuesto a un flujo de aire) genera una fuerza perpendicular a la dirección del viento. El ingeniero alemán Anton Flettner patentó el llamado "rotor Flettner" en 1922, consistente en un cilindro giratorio (accionado por un motor exterior).

La fuente:
http://es.wikipedia.org/wiki/Aparejo_vela-rotativa

[Kane]

Pues nada, lo llamamos tractor a vela. ¿Contento?

Por cierto, 6 CV para mover el ventilador del tubo del Calypso, que no era rotante, sino sólo orientable y provocaba la desviación del flujo por medio de dos ranuras, una a cada amura y conmutables, son pocos para propulsar ese muerto. Sera que el viento da más potencia que el motorcito.
En mi post, a propósito, evito decir que el tubo es rotatorio. Eso lo has añadido tú en la cita. Son dos sistemas basados en un principio semejante, pero no exactamente el mismo.

Originalmente publicado por Capitán Trucho

Porque todo barco que necesite un motor para avanzar se llama "Tractor" y se reserva el nombre de "Velero" al que es capaz de avanzar por el efecto del viento. (Taberna del Puerto dixit)

[jonam52]

si hay un error de concepto y es más basico de lo que parece: viene de no entender que el aire es un fluido compuesto de gases y que se comporta como un gas y no como un solido.

Vamos por partes:

Nosotros vivimos en la atmosfera y estamos "sumergidos" en ella como los peces en el mar. Tenemos varias toneladas de gas por encima de nosotros que ejercen una presión y como las particulas en el gas tienen libertad de movimientos esa presión la ejercen en toda la superficie de cualquier solido que este sumergido en el aire.
Como hemos nacido dentro de ese aire, no sentimos su presión porque nuestro cuerpo está habituado a ella, solo sentimos el movimiento del aire al que llamamos viento... pero no por eso desaparece toda la masa de aire en la que estamos sumergidos.

Si nos imaginamos todo ese gas encima de nosotros podríamos pensar que si nos metemos debajo de un tejadillo el peso del gas actuaria sobre el tejado y no sobre nosotros: sentiriamos un alivio de presión porque la mayor parte de la presión la soportaría el tejado... Si el gas fuera un solido, esto sería asi, pero como es un gas no es asi: por más tejado que haya, el gas sigue ejerciendo su presión por encima, por debajo y en todas las direcciones en toda la superficie de cualquier solido que se encuentre dentro de la masa de gas y no importa si uno esta encima y otro debajo.

Esto, que lo entendemos muy bien cuando lo pensamos en "vertical", resulta que si lo pensamos en "horizontal" ya no lo entendemos tan bien y volvemos a pensar en el gas como en un solido.

Cuando tenemos una vela al viento, por más que nosotros solo sentimos el movimiento y la velocidad, no por eso desaparece la masa de aire y es este todo ese gas (que cuando está en movimiento lo llamamos flujo) el que sigue ejerciendo una fuerza sobre la vela en TODA su superficie, a barlovento y a sotavento, y aunque haya presiones y velocidades diferentes (que por supuesto que las hay) no por eso el aire deja de "pinzar" a toda la vela y querer volver a orientarla con la dirección original del flujo que es lo que en realidad esta ocurriendo ahi.

Cuando pensamos en esto como si fueran dos flujos diferentes y pensamos solo en diferencia de presiones o de velocidades, sin darnos cuenta volvemos a atribuirle al aire propiedades de solido y por eso nos vamos sin querer a los efectos de presión por un lado y aspiración por el otro... no es asi, todo el aire ejerce presión en toda la superficie de la vela y como la vela desvia su flujo (lo desvia con TODA su superficie) el aire ejerce una fuerza sobre TODA la vela, a barlovento y a sotavento y para explicar este fenomeno no tenemos que recurrir a que en un lado "empuja" y en el otro "aspira"... eso es volver a los solidos! es un error! Es más correcto pensar en el flujo de aire como una pinza o una mano gigante que sujeta la vela y que la quiere volver a poner en dirección al flujo.

Para mi este es el error de concepto que hay en la base de todo esto... es dificil de entender en un principio porque es anti-intuitivo y porque nos lo han explicado mal.

Perdon por la chapa y ya sé que es un hilo antiguo, pero es que el tema me apasiona.

Una ronda de mi cuenta para los que lleguen hasta aqui

[jonam52]

Dicho de otra manera: la presión en un fluido siempre es positiva en sentido absoluto, es decir, que la fuerza neta que ejerce el flujo de aire sobre la vela es siempre un "empuje" y no una "tracción" o "aspiración" como se dice tan a menudo.
Eso es darle propiedades de solido al flujo de gas. Si se entiende bien lo que es un gas y las caracteristicas del flujo de gas este concepto de "aspiración" cae por su propio peso.

[Icarus]

Puedes acercar la cara de sotavento de una vela a una aspiradora y ver que ocurre, y la presion de aspiracion no es nula, simplemente es menor que la circundante.
No se trabaja con presiones absolutas, se trabaja con presiones relativas y esas diferencias relativas son las que generan las fuerzas.

[jonam52]

Originalmente publicado por Icarus

Puedes acercar la cara de sotavento de una vela a una aspiradora y ver que ocurre, y la presion de aspiracion no es nula, simplemente es menor que la circundante.
No se trabaja con presiones absolutas, se trabaja con presiones relativas y esas diferencias relativas son las que generan las fuerzas.

si pones una aspiradora creas un flujo en sentido contrario pero eso no quita que ese nuevo flujo actua sobre la vela en TODA su superficie, por el lado que aspiras y por el otro tambien, aunque sea con presiones diferentes... esa es la especificidad de los gases.

No se trata de que no haya diferencia de presiones, es que hay que entender bien como se producen esas presiones y que en ambas caras son positivas y en ambas "empujan"... en realidad el flujo del aire pinza la vela por sus dos caras y lo quiere llevar al punto de flameo que es donde las presiones por ambas caras estan equilibradas. Como no puede porque tenemos la vela cazada, esta fuerza es transmitida al velero generando un movimiento.