Una vela no es el ala de un avión.

[caribdis]

Originalmente publicado por Newton

Igual se están mezclando algunos conceptos.

Por una parte, está la velocidad de un fluido. Eso se ve con las lanitas o con humo, pequeñas partículas u otros inventos en los túneles de viento.

Por otra parte, está la presión estática. Esa es la que va cambiando cuando buceamos y hace que nos duelan los oídos si no compensamos. Es la que explica el teorema de Arquímedes aunque de una manera algo compleja. También, de manera menos evidente, es la presión atmosférica, que a nivel del mar tiene un valor, en lo alto del Everest otro valor más pequeño (y nos moriríamos porque no podríamos absorber el oxígeno del aire) y más arriba donde vuelan los aviones todavía menos presión absoluta o estática.

Otra cosa es la compresibilidad de los gases y la no-compresibilidad de los líquidos. Efectivamente, el aire puede comprimirse por ejemplo a 200 bar y ponerlo en una botella, y después lo iremos sacando. Hay mucha energía acumulada en una botella de gas a presión, y por ese motivo se revisan y se "timbran" cada pocos años para evitar accidentes. Si empujamos un globo entre las manos vemos que rebota por efecto de la compresibilidad el aire (y elasticidad del globo), mientras que si apretamos una botella llena de agua no rebota del mismo modo. Eso sí, la compresibilidad de los gases, y del aire en particular puede despreciarse para las variaciones de presión que se manejan en aerodinámica veleros y molinos de viento (entre otros).

Y por último, tendríamos una presión diferencial. Una presión diferencial es una diferencia de presiones. Esto es lo que se manifiesta alrededor de una vela. Como el perfil de la vela altera la velocidad del aire a su alrededor, allí donde se frena se genera una sobre presión, y donde la velocidad es mayor, se genera una depresión -respecto de la presión estática reinante alrededor, en lo que sería el fluido sin perturbar-. Las presiones diferenciales que se manejan en aerodinámica de veleros son muy bajas. No tengo el dato concreto, pero deben ser del orden de algún cm de columna de agua.

Ya sé que lo de la "depresión" o "succión" en la parte convexa de la vela o en la superior del ala es difícil de visualizar. Los primeros aviadores se sorprendían de que la tela del ala se desprendiese por su parte superior (que se corresponde con el sotavento de la vela), pero es así. Si podemos visualizar que donde el aire o el agua se frenan generan una sobrepresión, ¿porqué no admitir que lo contrario también pasa, que si la velocidad es mayor que la del entrono se produce una depresión relativa?

Y hay una cosa más. Hay muchas teorías y principios físicos que afectan a la aerodinámica e hidrodinámica en general, con ecuaciones complicadas y modelos matemáticos que no terminan de corresponderse con la realidad, a lo mejor porque algunos parámetros de las fórmulas están mal determinados. El caso es que la manera de determinar las fuerzas -por presión diferencial- que generan los perfiles aerodinámicos a distintas velocidades, con distintos ángulos de ataque y demás, se hace todavía por experimentación en el túnel del viento.

En fin. Un lío.

Y que opinas de la acción/reacción?