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| VHF: Canal 77 |    | ![]() |
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#1
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![]() ![]() un Fórmula 1 tiene un Coeficiente de resistencia aerodinámica de alrededor de 1 un Toyota Prius tiene un Coeficiente de resistencia aerodinámica de 0,25 ¿por qué? Pues porque el Formula 1 obtiene Fuerza del aire gracias a un Ala, un alerón en la popa, y esa fuerza no sale gratis, sino que cuesta una pasta en términos de resistencia aerodinámica |
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#2
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Lift = sustentación aerodinámica Drag = resistencia aerodinámica a la fuerza en la dirección del aire le llamamos "resistencia" o "arrastre", una drag queen era una reinona que arrastraba por el suelo tremenda falda a la fuerza perpendicular a la dirección del aire le llamamos "sustentación" aunque en un velero le podemos llamar "fuerza lateral" y en un coche de Formula 1 no se me ocurre como llamar a "Lift", pues el coche de Formula 1 no usa la sustentación para volar, sino justo lo contrario para no despegarse del suelo |
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teteluis (05-10-2015) | ||
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#3
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![]() Mercedes-Benz W201 Coeficiente de arrastre 0,33 supongamos que este bicho tiene 2 metros cuadrados visto desde frente, y supongamos que corre a 20 nudos, entonces la estimación de la resistencia aerodinámica o arrastre aerodinámico es bien sencillo: Coeficiente (0,33) x la velocidad del viento al cuadrado (20 x 20) x 0,16 [este 0,16 es por comodidad y dentro del 0,16 va empaquetada la densidad del aire y lo necesario para mezclar nudos y metros] x 2 metros cuadrados = = 42 Newtons una driza, Coeficiente de arrastre 1,1 3 drizas de 10 metros y 10 mm = 0,3 metros cuadrados y sopla 20 nudos de viento aparente arrastre = 1,1 (Coeficiente) x velocidad del viento al cuadrado (20 x 20) x 0,16 x 0,3 metros cuadrados = 21 Newtons una capota de digamos 3 metros cuadrados, Coeficiente de arrastre pues no sé, pero a ojo de buen cubero digamos que 0,6 arrastre = 0,6 (Coeficiente) x velocidad del viento al cuadrado (20 x 20) x 0,16 x 3 metros cuadrados = 115 Newtons |
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teteluis (05-10-2015) | ||
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#4
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Hombre
el mercedes, si tiene un coeficiente de arrastre de 0.33, no puedes entonces contar el area como un rectangulo que proyectado en vertical tiene 2 m cuadrado. Si fuera así, entonces el coeficiente de arrastre de un cuadrado vertical es de 0.8 |
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#5
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Sobre el área de referencia
el "área de referencia" en un coche es el área frontal el "área de referencia" en una vela es su superficie el "área de referencia" en un casco de un velero ciñendo es su superficie lateral por el seno del ángulo del viento aparente |
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teteluis (06-10-2015) | ||
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#6
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la fotografía de la izquierda de 1901 y la fotografía de la derecha de 1902 son el testimonio gráfico del momento crucial en esta historia de la sustentación (Lift) y el arrastre (Drag) el arrastre ... arrastra hacia popa el resultado (R) en 1901 el ángulo de arrastre (e) era muy grande y después de horas y horas recopilando datos en el túnel de viento lograron reducir el ángulo de arrastre alargando las alas, aumentando el alargamiento (AR, Aspect Ratio) AR, Aspect Ratio = 33 ![]() AR, Aspect Ratio = 5,5 Alargamiento (AR) de un Ala = envergadura del Ala elevada al cuadrado dividido entre su superficie Alargamiento (AR) de un velero en ceñida = altura del puño de driza de la mayor sobre la línea de flotación elevada al cuadrado / superficie vélica en ceñida |
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teteluis (06-10-2015) | ||
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#7
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los dos veleros tienen una orza-timón bien eficiente un casco con una migajita de francobordo no lleva tripulante, para que no estorbe, se controlan por radiocontrol y el plano-aéreo el aéreo-plano, el Ala, la Vela, es un tablón, una tabla, un tablero de madera los dos veleros los bautizamos con los nombres de Newton turbulento de bajo Alargamiento y Newton turbulento de gran Alargamiento con Newton turbulento de bajo alargamiento ... bueno, ni hacemos estimaciones, ni mirarlo, porque con éso seguro que no se puede ceñir, no merece la pena hacer una estimación pero ¿cuánta fuerza de avance podríamos obtener con "Newton turbulento de gran alargamiento" ciñendo a 30 grados del viento aparente el problema de "Newton turbulento de gran alargamiento" sería la escora, pero si nos olvidamos de la escora en este experimento mental, entonces "Newton turbulento" ciñe sin ningún problema con una vela de tabla desviando el viento |
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teteluis (06-10-2015) | ||
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#8
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Cita:
En mi caso (edificios) cuando calculo la fuerza que el viento hace sobre el faldon de una cubierta inclinada (a mas horizontal menos coeficiente de arrastre, tambien llamado coeficiente eólico), tomo toda el area de la cubierta, no solo la de la proyeccion de la misma sobre un plano vertical. Si fuera así, el valor de la fuerza seria muy pequeño, pues a mas horizontal que fuera la cubierta, menos proyeccion al viento ofrecera. Bueno, cada disciplina tiene su qué |
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#9
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sí, "el área de la cubierta", como el área de una vela
mañana -mañana tengo scanner y wifi- y a ver si salimos a navegar con "Newton turbulento" un saludo salud y suerte |
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#10
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bien, por fin salimos a navegar con Newton turbulento primero orientamos su vela de tablero de madera con un ángulo de ataque de 90 grados respecto al Viento aparente (Va) y nos dejamos arrastrar por la fuerza del viento navegando viento en popa, la Fuerza de avance en la dirección del Rumbo del Velero (RV) es igual al arrastre (D, Drag) ahora orientamos la vela de tablero y le damos un ángulo de ataque de 45 grados respecto al Viento aparente (Va) y navegamos de través, y la Fuerza de avance es la sustentación (L, Lift) el dibujito valdría para una piedra plana lanzada contra un estanque y también podemos imaginar una bola de billar dándole de refilón a otra bola de billar eso sí: necesitamos que el conjunto orza-timón-carena nos proporcione una fuerza igual al arrastre (D, Drag) pero de sentido contrario bien ahora orzamos hacia el Viento ... y ahora es cuando Newton turbulento Alargamiento 1 y Newton turbulento Alargamiento 10 muestran un distinto comportamiento navegamos ceñidos al viento: hay un ángulo de 30 grados entre el Rumbo del Velero (RV) y el Viento aparente (Va) el ángulo de ataque de la vela es de 8 grados y del Resultado (R) de la sustentación (L, Lift) y el arrastre (D, Drag) obtenemos una Fuerza de avance (Fa) en el sentido del Rumbo del Velero (RV) Veamos las fuerzas que obtenemos el Coeficiente de arrastre (Cd) se puede decir que es 1,2 y se puede decir que es 0,167 dependiendo del "área de referencia" si lo tratamos como un coche entonces la fuerza de arrastre es igual a 1,2 x el área frontal (que es igual a la superficie de la vela x el seno de 8 grados) si lo tratamos como una vela entonces la fuerza de arrastre es igual a 0,167 (que es 1,2 por el seno de 8 grados) x la superficie de la vela ahora veamos cuánta fuerza lateral o sustentación (L, Lift) obtenemos y para esto lo primero es repetir un mantra, es el rito de iniciación en el dibujo lo que vemos es una placa plana en dos dimensiones el Coeficiente de sustentación en dos dimensiones (cl_2d [con "c" y "l" minúscula] es igual a "dos pi alfa radianes" "dos pi alfa radianes" "dos pi alfa radianes" lo repetimos todos juntos "dos pi alfa radianes" "dos pi alfa radianes" "dos pi alfa radianes" cumplido el rito de iniciación la cosa es que los teóricos al Angulo de Ataque (AoA) le llaman "alfa" y lo simbolizan con la letra griega "alfa" y expresan el ángulo en radianes en vez de en grados el Coeficiente de sustentación en dos dimensiones (cl_2d) de una placa plana es igual a 2 multiplicado por el número pi y multiplicado por el ángulo de ataque en radianes esto a fin de cuentas viene a ser 0,11 por cada grado de Angulo de Ataque pero en la práctica, en la realidad, lo que se observa es 0,10 por cada grado de Angulo de Ataque (AoA) entonces con 8 grados de Angulo de Ataque los dos Newtons turbulentos, los dos, el 1 AR y el 10 AR, los dos obtienen cl_2d = 0,8 pero ahora tenemos que traducir a tres dimensiones: con un Angulo de Ataque de 8 grados Newton turbulento de bajo Alargamiento, AR = 1: Coeficiente de arrastre (Cd) = 0,167 Coeficiente de sustentación en dos dimensiones (cl_2d) = 0,8 Coeficiente de sustentación en tres dimensiones (CL_3d) = 0,26 Newton turbulento de alto Alargamiento, AR = 10 Coeficiente de arrastre (Cd) = 0,167 Coeficiente de sustentación en dos dimensiones (cl_2d) = 0,8 Coeficiente de sustentación en tres dimensiones (CL_3d) = 0,66 si dibujamos los Coeficientes con papel y lápiz veremos que el Newton chiquitajo no tiene fuerza para ceñir y, en cambio, el Newton alto y espigado ciñe bien |
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teteluis (06-10-2015) | ||
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#11
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para dibujar los Coeficientes con lápiz y papel simplemente hacemos que por ejemplo 1 sea igual a 10 centímetros
primero dibujamos la dirección del Viento aparente (Va) y dibujamos el Rumbo del Velero (RV) que va navegando 30 grados ceñido al viento entonces en vez de dibujar la Fuerza de Arrastre (D) podemos dibujar el Coeficiente de arrastre (Cd) y en vez de dibujar la Fuerza de Sustentación (L) podemos dibujar el Coeficiente de sustentación (CL) sumando los vectores obtenemos el Resultado (R) y de ahí vemos cuánto podemos sacar en la dirección de la marcha del velero (Fa) también podemos dibujar las fuerzas en Newtons: hacemos que en el tablero de dibujo sople tantos nudos y Fuerza aerodinámica = Coeficiente x la mitad de la Velocidad del viento al cuadrado x la densidad del aire x Area de referencia (que en una Vela es su Superficie) por comodidad empaquetamos en 0,16 "la mitad", "la densidad del aire" y lo necesario para mezclar nudos y metros cuadrados por ejemplo soplando 20 nudos de viento aparente ... Newton turbulento de alto Alargamiento con 10 metros cuadrados de vela de tablero o de chapa de aluminio ... obtendría una Fuerza de Sustentación = 0,66 (Coeficiente) x 20 x 20 x 0,16 x 10 metros cuadrados = 422 Newtons, que son más o menos unos 42 kilos que lo podemos dibujar en el papel como 4 centímetros y 2 milímetros |
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teteluis (06-10-2015) | ||
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#12
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Repasando
Lift (fuerza de Sustentación) es la fuerza perpendicular al fluido Drag (fuerza de Arrastre) es la fuerza en la dirección del fluido (da igual que el fluido sea aire, agua o aceite de oliva virgen extra) si lanzamos una piedra plana contra la superficie del agua con un pequeño ángulo de ataque ... vemos que -la piedra vota/vuela, es la fuerza de Sustentación (Lift) -la piedra se frena, es la fuerza de Arrastre (Drag) en el caso de un fórmula 1 el problema es justo al contrario: no quiere salir volando, y por eso lleva un alerón en la popa y también lleva alerones en la proa delante de las ruedas, para obtener una fuerza perpendicular a la dirección del viento y orientada hacia abajo, y los fórmulas 1 de la época de Pedro Picapiedra pues los alerones estarían hechos de piedras como las piedras que lanzamos contra el agua con un pequeño ángulo de ataque |
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#13
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Genial!
Divertido, interesante y agradable de entender :-) Cita:
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"Se puede llegar muy lejos, visitar los rincones más perdidos y lo único que te une a ellos es el ancla..." |
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U25pies (04-08-2015) | ||
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#14
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![]() aquí tenemos el vuelo del NASA M2-F2 y uno de los documentos desclasificados con datos del vuelo supongamos que a un licenciado en aerodinámica tabernaria ... los ingenieros de la NASA le hubieran pedido una estimación del Coeficiente de Sustentación (CL) con un Angulo de Ataque de 0 grados -bueno, pero primero enseñarme el bicho -ejque, ejque el bicho es secreto -joooder, sin verlo no hay manera -bueno, vale ![]() ![]() -así que este bicho cuando vuela con un Angulo de Ataque de 0 grados muestra una panza inclinada de unos ... ¿10 grados? -aah, secreto, secreto -bien, supongamos 10 grados cuando vuela con un ángulo de ataque de 0 grados (alfa, deg = 0) 10 grados x 0,1 = 1, coeficiente en dos dimensiones y ahora lo traducimos a tres dimensiones, Alargamiento (aspect ratio) de 0,7 CL = 1 / (1 + (2 / 0,7)) = 0,25 algo más de .2 ![]() con una herramienta bien tosca, con una navaja vieja pero bien afilada como estas viejas fórmulas de la primera guerra mundial ... y el apaño que hacen para hacer buenas estimaciones de buen cubero una buena y simple herramienta, y una estimación razonable lo suyo sería que los veleros al menos estuvieran a la altura de la tecnología aero-náutica de 1914 pero es pedir mucho |
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teteluis (07-10-2015) | ||
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#15
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un Ala de Alargamiento (AR, Aspect Ratio) infinito ... es un Ala que va de pared a pared del túnel de viento, y el coeficiente que nos proporciona es "dos pi alfa radianes" que viene a ser 0,11 por cada grado, en teoría, pues en la práctica es más bien 0,10 el viento impactando en un tablón de madera con 1 grado o una piedra plana impactando en la superficie de un lago con 1 grado ... tendría un coeficiente de sustentación en dos dimensiones de 1 x 0,10 = 0,1 que luego traducimos a tres dimensiones con una fórmula realmente sencilla así un bicho aeronáutico puede volar sin alas, sin alas propiamente dichas, creando sustentación a pecho descubierto teclear (mejor dicho: copiar y pegar en el navegador) lift body aircraft y ver las imágenes que salen https://en.wikipedia.org/wiki/Lifting_body https://es.wikipedia.org/wiki/Fuselaje_sustentador si el bicho es ya muy estrecho muy estrecho, de muy bajo alargamiento, como por ejemplo el fuselaje de un avión normal o la carena de un velero, entonces se le llama "cuerpo esbelto" (slender body) la mayoría de los prototipos de artefactos voladores que han salido mal no ha sido por problemas de cálculo del rendimiento ya de las alas ya del motor y cosas así los problemas gordos son problemas de control, equilibrio y estabilidad este es el temita gordo, este es el temita http://adamone.rchomepage.com/index5.htm ![]() pero, claro, en un velero con tal que flote ... casi nadie se da cuenta que está mal hecho es más: como la tradición naval es una dura tradición, la culpa siempre la tiene la tripulación y no, los aviones se hacen bien y los coches se hacen bien |
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teteluis (09-10-2015) | ||
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#16
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http://sailboatdata.com/view_designe...esigner_id=140
vaya ! está el Passoa 46 construido por el astillero Garcia pero no está el MiniTransat Coco kwintó el Coco no fue un encargo, sino una cabezonería de Harlé, algo hecho con pasión, y así salió de cojonudo, bien equilibrado, que es un gusto, y la versión mejorada que hizo Chinchilla en la Coruña con una pala de timón espectacular ... en fin, pienso que no se puede perder terreno conquistado por Harlé pero no salimos de viejos problemas que datan de tiempos de los piratas ... y entramos en nuevos problemas + popa enorme pa' que la ola tenga donde empujar + un monstruoso apéndice a proa del centro de gravedad + perderle el respeto a la proporción "manga / puntal" = bingo ! Combinación Explosiva claro, luego los carcas y tradicionalistas con razón ponen el grito en el cielo y nos quieren llevar de vuelta al siglo XIX ¿había algún justo en la Sodoma y Gomorra de los gabachos? Sí, había un justo Aqua Quorum |
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teteluis (09-10-2015) | ||
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#17
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![]() http://adamone.rchomepage.com/index5.htm Estabilidad longitudinal Estabilidad direccional la estabilidad longitudinal en un velero es la estabilidad ciñendo la estabilidad direccional en un velero es la estabilidad hidrodinámica, por ejemplo bajando una gran ola para que un velero sea estable en los dos sentidos ... el neutral point (NP) el "punto neutral" debe estar a popa del centro de gravedad o justo en el centro de gravedad (cg) un velero realmente estable, bien equilibrado, es un velero con adecuada Estabilidad Estática Estabilidad longitudinal Estabilidad direccional |
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teteluis (09-10-2015) | ||
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#18
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la Estabilidad longitudinal (en un avión) es similar a la estabilidad en ceñida de un velero (no es igual porque un velero va con un ala en el agua y un ala en el aire)
la Estabilidad direccional (en un avión) es igual a la estabilidad hidrodinámica en un velero por ejemplo bajando una gran ola |
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teteluis (09-10-2015) | ||
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#19
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![]() ![]() ñó, esto me va a tener entretenido, vaya resumen más bonito encontrado en un foro de constructores caseros de aviones http://www.homebuiltairplanes.com/forums/forum.php |
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teteluis (09-10-2015) | ||
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#20
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El margen estático
https://en.wikipedia.org/wiki/Static_margin es la distancia que hay entre el Neutral Point y el centro de gravedad y el ángulo de ataque (del avión) es el ángulo de ceñida del velero y cuando el velero deja de ser un bicho tan raro (con un ala en el agua y un ala en el aire) y se hace un bicho normal navegando a favor del viento y las olas ... entonces el margen estático es el margen de seguridad dinámica y se podría hacer un índice de comodidad y seguridad dinámica expresado en porcentaje de la línea de flotación |
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teteluis (09-10-2015) | ||
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#21
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comparado con un avión el equilibrio de un velero es cosa de niños Estabilidad longitudinal en una balanza romana, equilibrado sobre el punto neutral (N) tenemos un cuerpo sustentador (lift body) creado por el casco al escorar, una pala del timón (t) que va digamos 3 grados a sotavento, y los dos sospechosos habituales (Keel + Hull) la orza y la interacción orza-casco neutralizados en el centro de gravedad (CG) la Fuerza aerodinámica (Fa) y la Fuerza hidrodinámica (Fh) se cruzan en el punto Neutral (N) y a fin de cuentas hay una baluma de la Mayor que quiere orzar el barco y una pala del timón que quiere arribar si el velero disminuye su Angulo de Ataque, la Fuerza aerodinámica se hace menor y/o se va hacia proa, y la Fuerza hidrodinámica restaura el equilibrio si el velero aumenta su Angulo de Ataque, la Fuerza aerodinámica se hace mayor y/o se va hacia popa, y la Fuerza aerodinámica restablece el equilibrio |
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teteluis (10-10-2015) | ||
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#22
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![]() las piedras vuelan, los aviones sin alas vuelan, y las velas de un velero podrían ser de chapa de acero o de tablero de madera Newton turbulento de alto alargamiento ... ciñe bastante bien ... ... porque no tiene cascarón, no tiene obra muerta, ni jarcia, ni tripulación si le ponemos un francobordo bien despachado (por motivos de seguridad y habitabilidad) y le ponemos unos cables y unos cabos y unos tripulantes molestando, pues entonces aumenta mogollón el arrastre aerodinámico y si aumentamos el Angulo de Ataque del tablero de madera que nos sirve de Ala buscando más Fuerza ... entonces aumentamos el arrastre inducido/creado por la sustentación así que Newton turbulento de alto alargamiento no puede abandonar el astillero de papel necesitamos más Fuerza para poder impulsar todo el carromato embarcado que nos arrastra en la dirección del viento ¿cómo podemos aumentar el Angulo de Ataque del tablero de madera sin que se de cuenta por así decirlo? curvándolo fue el barón de no me acuerdo, un tipo del siglo XVIII, el que cayó en la cuenta, y además fue el que definió los conceptos más fundamentales de la aeronáutica ![]() ñó, qué truco más bueno para engañar al tablón de madera curvarlo |
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teteluis (10-10-2015) | ||
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#23
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Sir George Cayley, sexto Baronet de yo qué sé
esto de internet es la reberza, aquí está el tipo https://en.wikipedia.org/wiki/George_Cayley |
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teteluis (10-10-2015) | ||
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#24
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![]() ![]() un canadiense construyéndose su avión en el foro de los constructores caseros de aviones http://www.homebuiltairplanes.com/forums/forum.php subforo proyectos http://www.homebuiltairplanes.com/fo...-project-logs/ |
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teteluis (10-10-2015) | ||
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#25
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![]() ![]() la aero-dinámica, la hidro-dinámica y la aceitedeoliva-dinámica comparten unos mismos principios, pero diferentes densidades y viscosidades de hecho para un bichito pequeñajo, para un insecto pequeño, el aire es como miel líquida, y por eso son capaces de cosas prodigiosas, para nosotros en cambio a nuestra escala el aire es tenue el aire tiene una densidad de alrededor de 1,2 kilos el metro cúbico, aunque depende de si el aire está frío o caliente, por eso suelo hacer la broma de si calcular un velero con aire alemán o con aire español https://es.wikipedia.org/wiki/Aire el agua por su parte tiene una densidad de 1000 kilos el metro cúbico si es agua dulce, y de alrededor de unos 1025 kilos el metro cúbico si es agua salada por ejemplo con un coeficiente de Sustentación/FuerzaLateral (CL) de 0,8 y 1 metro cuadrado de tablero de madera, vela, ala o timón, y una velocidad de 2,5 metros por segundo (5 nudos) en el Aire 0,8 (Coeficiente) x presión dinámica (la mitad de la velocidad del fluido al cuadrado por la densidad del fluido: 0,5 x 2,5 x 2,5 x 1,2) x 1 metro cuadrado = 3 Newtons de fuerza, que son unos 300 gramos (300 gramos de masa x 9,8 de gravedad = la tierra atrae 0,3 kilos con una fuerza de 3 Newtons) en el Agua 0,8 (Coeficiente) x presión dinámica (la mitad de la velocidad del fluido al cuadrado por la densidad del fluido: 0,5 x 2,5 x 2,5 x 1025) 1 metro cuadrado = 2562 Newtons por eso las alas de nuestras aero-naves son grandotas arriba y más pequeñajas abajo en la primera fotografía, espectacular fotografía, se puede ver el primer planeador de los hermanos Wright con timón en el dibujito de abajo el ingeniero de la Northrop que lo ha dibujado indica que el ala grandota le desvía el aire a la alita pequeña de popa en una cantidad más o menos igual a la mitad (0.5) del ángulo de ataque, es el downwash (y al revés le aumenta el ángulo de ataque, upwash, a la alita de proa, y un poco menos al morro de max michael munk) en el departamento de hidromecánica del Tecnológico de Delft después de llevar 40 años arrastrando mogollón de maquetas de veleros ... han parido unas fórmulas para la interacción orza-timón ... que a fin de cuentas viene a ser que la orza le quita la mitad de su ángulo de ataque al timón, si la orza está trabajando con un ángulo de ataque de 6 grados entonces el agua le llega al timón a 3 grados esto me recuerda al ingeniero jefe del proyecto A4 del perfil del ala se encargaba un ingeniero joven, que se encerró en el túnel de viento, y el tío no salía ... y resulta que se eternizaba optimizando una maqueta/modelo ... allí trasegando números, cálculos y datos del túnel de viento, y afinando y afinando y lijando y lijando la cosa y llegó el ingeniero jefe con lo que a fin de cuentas era un tablero de madera de contrachapado, limado, y en el túnel de viento le sacaron los datos y la ristra de datos que salió del tablero de madera lijado venían a ser los mismos datos que el ingeniero joven seguía afinando y afinando (la cosa tiene truco, porque es una ala delta, pero ésa es precisamente la cosa: saber qué exige el problema, si la cosa va de céntimos o millones, de gramos o de toneladas) ayer en una regata de chavales vi unos perfiles, perfiles que parecen muy buenos en los datos del túnel de viento porque están pulidos y pulidos y pulidos, pero en la realidad las cosas son más rugosas y además en el agua debajo de un velero hay un montón de turbulencia y tanta floritura al final se queda en ná, de hecho están volviendo perfiles digamos 'anticuados' |
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teteluis (10-10-2015) | ||
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