Comparación del Coeficiente de Sustentación Promedio y la Sustentación Normalizada para Evaluar el Vuelo en Suspensión y el Vuelo aleteando hacia adelante
Autores: Burgers, Phillip
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2016
Acceso abierto
Artículo científico
2016
Comparación del Coeficiente de Sustentación Promedio y la Sustentación Normalizada para Evaluar el Vuelo en Suspensión y el Vuelo aleteando hacia adelante
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Coeficiente de sustentación
Alas batientes
Campo de flujo
Sustentación promedio normalizada
Alas fijas
Número de Strouhal
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
La capacidad de las alas que baten para generar sustentación se evalúa actualmente utilizando el coeficiente de sustentación, un número adimensional que se deriva de la ecuación basal que calcula el coeficiente de sustentación en estado estacionario para alas fijas. A diferencia de su aplicación simple y directa a alas fijas, la ecuación requiere un conocimiento previo del campo de flujo a lo largo de la envergadura del ala, lo que resulta en dos integraciones: a lo largo de la envergadura del ala y en el tiempo. Este artículo propone un promedio alternativo de sustentación normalizada que es fácil de aplicar al vuelo en suspensión y al vuelo hacia adelante con aleteo, no requiere conocimiento previo del campo de flujo, no recurre al cálculo para su solución, y su linaje está cerca de la ecuación basal para el estado estacionario. Además, la sustentación normalizada promedio converge al legado a medida que la frecuencia de aleteo se reduce a cero (vuelo en planeo). Su facilidad de uso se ilustra aplicando la sustentación normalizada promedio al vuelo en suspensión y al vuelo de traducción de los abejorros. Esta aplicación de la sustentación normalizada se compara con la misma aplicación utilizando dos coeficientes de sustentación promedio ampliamente aceptados: el primero definido por Dudley y Ellington, y el segundo coeficiente de sustentación por Weis-Fogh. Además, se muestra que la sustentación normalizada promedio tiene un significado físico: el de la relación entre el trabajo ejercido por las alas que baten sobre el campo de flujo circundante y la energía cinética disponible en las superficies aerodinámicas durante la generación de sustentación. La ecuación de trabajo para la sustentación normalizada promedio se deriva y se presenta como una función del número de Strouhal.
Descripción
La capacidad de las alas que baten para generar sustentación se evalúa actualmente utilizando el coeficiente de sustentación, un número adimensional que se deriva de la ecuación basal que calcula el coeficiente de sustentación en estado estacionario para alas fijas. A diferencia de su aplicación simple y directa a alas fijas, la ecuación requiere un conocimiento previo del campo de flujo a lo largo de la envergadura del ala, lo que resulta en dos integraciones: a lo largo de la envergadura del ala y en el tiempo. Este artículo propone un promedio alternativo de sustentación normalizada que es fácil de aplicar al vuelo en suspensión y al vuelo hacia adelante con aleteo, no requiere conocimiento previo del campo de flujo, no recurre al cálculo para su solución, y su linaje está cerca de la ecuación basal para el estado estacionario. Además, la sustentación normalizada promedio converge al legado a medida que la frecuencia de aleteo se reduce a cero (vuelo en planeo). Su facilidad de uso se ilustra aplicando la sustentación normalizada promedio al vuelo en suspensión y al vuelo de traducción de los abejorros. Esta aplicación de la sustentación normalizada se compara con la misma aplicación utilizando dos coeficientes de sustentación promedio ampliamente aceptados: el primero definido por Dudley y Ellington, y el segundo coeficiente de sustentación por Weis-Fogh. Además, se muestra que la sustentación normalizada promedio tiene un significado físico: el de la relación entre el trabajo ejercido por las alas que baten sobre el campo de flujo circundante y la energía cinética disponible en las superficies aerodinámicas durante la generación de sustentación. La ecuación de trabajo para la sustentación normalizada promedio se deriva y se presenta como una función del número de Strouhal.