Relación entre el perfil alar y el ángulo de ataque en la generación de la sustentación (página 9)
Enviado por Jorge G Aragón Villarreal
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6.25001 | 0.061868 | 6.25001 | 0.557063 | 6.25001 | 0.990644 |
6.30001 | 0.061868 | 6.30001 | 0.650118 | 6.30001 | 0.835975 |
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7.55001 | 0.123735 | 7.55001 | 0.464261 | 7.55001 | 0.897842 |
7.60001 | 0.185857 | 7.60001 | 0.495195 | 7.60001 | 1.269302 |
7.65001 | 0.030934 | 7.65001 | 0.464261 | 7.65001 | 0.928776 |
7.70001 | 0.061868 | 7.70001 | 0.433327 | 7.70001 | 0.866908 |
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7.80001 | 0.123735 | 7.80001 | 0.37146 | 7.80001 | 1.052511 |
7.85001 | 0.123735 | 7.85001 | 0.37146 | 7.85001 | 0.897842 |
7.90001 | 0.154669 | 7.90001 | 0.495195 | 7.90001 | 0.95971 |
7.95001 | 0.154669 | 7.95001 | 0.495195 | 7.95001 | 1.021578 |
8.00001 | 0.154669 | 8.00001 | 0.58825 | 8.00001 | 1.114633 |
8.05001 | 0.154669 | 8.05001 | 0.464261 | 8.05001 | 1.052511 |
8.10001 | 0.092802 | 8.10001 | 0.557063 | 8.10001 | 0.835975 |
8.15001 | 0.154669 | 8.15001 | 0.464261 | 8.15001 | 0.805041 |
8.20001 | 0.092802 | 8.20001 | 0.495195 | 8.20001 | 1.114633 |
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8.30001 | 0.092802 | 8.30001 | 0.526129 | 8.30001 | 0.897842 |
8.35001 | 0.061868 | 8.35001 | 0.464261 | 8.35001 | 1.238368 |
8.40001 | 0.21679 | 8.40001 | 0.464261 | 8.40001 | 1.083699 |
8.45001 | 0.123735 | 8.45001 | 0.495195 | 8.45001 | 0.866908 |
8.50001 | 0.185857 | 8.50001 | 0.557063 | 8.50001 | 0.95971 |
8.55001 | 0.123735 | 8.55001 | 0.619184 | 8.55001 | 0.928776 |
8.60001 | 0.061868 | 8.60001 | 0.433327 | 8.60001 | 0.928776 |
8.65001 | 0.061868 | 8.65001 | 0.464261 | 8.65001 | 1.1765 |
8.70002 | 0.061868 | 8.70002 | 0.526129 | 8.70002 | 1.1765 |
8.75002 | 0.123735 | 8.75002 | 0.58825 | 8.75002 | 0.928776 |
8.80002 | 0.123735 | 8.80002 | 0.464261 | 8.80002 | 0.990644 |
8.85002 | 0.061868 | 8.85002 | 0.495195 | 8.85002 | 1.207434 |
8.90002 | 0.21679 | 8.90002 | 0.464261 | 8.90002 | 0.928776 |
8.95002 | 0.123735 | 8.95002 | 0.433327 | 8.95002 | 0.928776 |
9.00002 | 0.123735 | 9.00002 | 0.495195 | 9.00002 | 0.95971 |
9.05002 | 0.154669 | 9.05002 | 0.526129 | 9.05002 | 1.052511 |
9.10002 | 0.123735 | 9.10002 | 0.464261 | 9.10002 | 0.681052 |
9.15002 | 0.061868 | 9.15002 | 0.402394 | 9.15002 | 1.052511 |
9.20002 | 0.061868 | 9.20002 | 0.402394 | 9.20002 | 0.897842 |
9.25002 | 0.154669 | 9.25002 | 0.526129 | 9.25002 | 0.95971 |
9.30002 | 0.092802 | 9.30002 | 0.495195 | 9.30002 | 1.269302 |
9.35002 | 0.154669 | 9.35002 | 0.526129 | 9.35002 | 0.95971 |
9.40002 | 0.123735 | 9.40002 | 0.557063 | 9.40002 | 0.835975 |
9.45002 | 0.154669 | 9.45002 | 0.526129 | 9.45002 | 0.95971 |
9.50002 | 0.185857 | 9.50002 | 0.433327 | 9.50002 | 0.928776 |
9.55002 | 0.123735 | 9.55002 | 0.557063 | 9.55002 | 1.33117 |
9.60002 | 0.123735 | 9.60002 | 0.464261 | 9.60002 | 1.083699 |
9.65002 | 0.123735 | 9.65002 | 0.526129 | 9.65002 | 1.114633 |
9.70002 | 0.123735 | 9.70002 | 0.495195 | 9.70002 | 1.114633 |
9.75002 | 0.061868 | 9.75002 | 0.464261 | 9.75002 | 0.897842 |
9.80002 | 0.092802 | 9.80002 | 0.495195 | 9.80002 | 0.866908 |
9.85002 | 0.185857 | 9.85002 | 0.557063 | 9.85002 | 0.95971 |
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9.95002 | 0.123735 | 9.95002 | 0.464261 | 9.95002 | 1.021578 |
10 | 0.154669 | 10 | 0.433327 | 10 | 0.742919 |
Tablas de registro de fuerza hasta 10 grados
En la siguiente tabla se presentan la generación de fuerza de 0 a 10 grados en cada perfil, se tomó 10 grados pues es el ángulo de ataque crítico registrado en uno de los perfiles y el mínimo entre todos los registrados
La siguiente tabla muestra la fuerza producida por cada perfil cuando se regularizan la fuerza máxima producida. De esta manera puede compararse el periodo de crecimiento de cada perfil sin importar el área que poseen.
Periodo de crecimiento
A partir de la gráfica anterior[22]es posible es posible apreciar diferentes ritmos de crecimiento entre los perfiles alares, lo que podría sugerir que al ser distintos en forma, cada perfil cuente con capacidades y limitaciones distintas[23]Lo anterior da pauta a comprender que también estas distinciones comprometen a la sustentación, pues ciertos perfiles comenzarán a decrecer su generación de sustentación mucho antes que otros o simplemente no tendrán el mismo ritmo de crecimiento.
Tomando como base los experimentos realizados y los resultados obtenidos, es posible responder la pregunta de investigación "¿hasta qué punto el perfil alar y el ángulo de ataque son determinantes en la generación de la sustentación y cuando limitan su crecimiento?". Desde el punto de que tan determinantes, la respuesta se encuentra relacionada con el hecho, qué, por una parte, el aumento en el ángulo de ataque se traduce en mayor generación de fuerza (hasta cierto punto), mientras que el perfil aéreo determina el ritmo de generación de la sustentación así como el propio ángulo de ataque crítico. Por otro lado las limitantes pueden ser apreciadas principalmente en el ángulo de ataque crítico que a partir de superarlo deja de producir sustentación.
Asimismo no debe de olvidarse que como lo establece la teoría, factores como el área, la velocidad del viento, el tipo de fluido y la temperatura también afectan la generación de la sustentación.
Conclusión
Desde una postura teórica y experimental, se puede concluir que evidentemente tanto los perfiles alares como el ángulo de ataque, son determinantes para la generación de la sustentación y de la misma forma la pueden llegar a limitarla. Fue posible llegar a esta conclusión, a través de los planteamientos discutidos en el capítulo uno que dieron pauta para encontrar respuestas de manera experimental en el segundo capítulo. En primer lugar, observamos que el ángulo de ataque crítico y el perfil alar están relacionados entre sí en la generación de la sustentación; lo cual se demostró en el ángulo crítico para cada perfil. De la misma forma y como observamos, el ángulo de ataque, mantuvo la sustentación en crecimiento hasta superar el ángulo crítico, lo que permite justificar que este es determinante para la sustentación y que a partir de un punto la limita. De la misma forma al comprobar la distinta producción de fuerza acorde a cada perfil, fue posible concluir que el perfil proporciona un grado de crecimiento para la sustentación así como limites en la misma, y de manera paralela concluir que todos los perfiles cuentan con características de rendimiento que garantizan sus usos en distintas tareas dentro de la aviación.
Por otro lado, en la experimentación se establecieron los principios básicos que regulan la sustentación, esto sin llegar a abordar fenómenos que podrían llegar a presentarse como intratables para un estudiante de bachillerato[24]En tanto el esquema de trabajo como la experimentación afrontaron los temas que podrían considerarse alcanzables para un trabajo de esta naturaleza.
Como se ha planteado, a partir de la investigación y experimentación realizadas en esta monografía fue posible concluir la importancia de la forma del perfil alar y el ángulo de ataque en la generación de la sustentación. De la misma forma, surgen nuevas interrogantes para futuros estudios, pues como observamos en la experimentación la velocidad de viento y el área del perfil afectan la generación de la sustentación.
Referencias
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Imagen 15
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Imagen 13
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Imagen 14
RCexperimental (2013). KF Airfoil – Wind Tunnel Testing. Recuperado el díaà ±5 de Diciembre de 2013 de: http://www.youtube.com/watch?v=NUeCFueursE
Anexos
Anexo 1
Título" Comunicación personal con Richard Perdichizzi"
Descripción: La siguiente comunicación personal fue establecida a través de los servicios de correo de Gmail, a partir de ellos se logró contactar al profesor. Richard F Perdichizzi, un técnico e instructor para los estudiantes de último año del Massachusetts Institude of Technology, quien además es el mayor experto en el departamento de túneles de viento/ Cámaras de Humo dentro de la misma institución.
From:"*******@gmail.com" Date:Wednesday, January 8, 2014 at 6:05 PMto:Wesley Harris Subject:Hello professor Harris My name is Jorge Aragon. Im making a research work in aerodynamics and your help would be appreciated
Hello professor Wesley L Harris My name is Jorge Aragon. Im making a research work in aerodynamics and your help would be appreciated
My name is Jorge Gerardo Aragón Villarreal, Im Mexican student currently living in Monterrey, México. Im in the InternationalBaccalaureateem 2 year program and as part of it I need to make a research paper. Mine is about airfoils so I constructed a wind tunnel as part of the experimentation. Im lost in one aspect, however very important.
How Im supposed to quantitatively visualize the critical angle of attack in an airfoil? Is there any guide or qualitative criteria I could use to do it? How can I determine if the angle of attack in a particular airfoil is, if I just have a wind tunnel with smoke visualizer?
Wesley Harris- Hello Dick,
Please be kind enough to reply to Jorge"s email.
Thank you.
Wes
Richard Perdichizzi -Hi Jorge,
Richard Perdichizzi -Professor Harris passed me on to you, my name is Richard Perdichizzi, and I"m the Senior Technical Instructor in the department and the primary wind tunnel expert in the department. I"ll take a shot at your question, I assume you"re trying to measure a wings Alpha relative to the tunnels horizontal axis.
Richard Perdichizzi -Normally I do it by pitching the foil through a series of negative and positive angles while observing the lift output, when the lift reads zero that is its zero point. You need a force balance in order to do this. Another method would be to draw a line from the leading edge to the trailing edge at the cord and lay a bubble level on it to determine the zero point, that"s not always possible because of the wing tip. The last device I"ve used is a device made for model airplanes, it clamps on the leading and trailing edges and has a level device that indicates the zero point, I"m attaching an ad for one, and most of the hobby company"s sell them.
Richard Perdichizzi – You could set it on the foil while its mounted in the tunnel and mark the zero point on the tunnel window and each 1 or 2 degree change as you move the foil up or down, you would wind up with a calibrated angle of attach compass on the tunnel window. You can refer to the markings as the angle is changed, we"ve even done it on a TV screen and it works very well.
I hope that helps, feel free to contact me if you need help.
Cheers,
Dick
From:Jorge Gerardo Aragón Villarreal [mailto: [email protected]]˼b>Sent:Thursday, January 09, 2014 12:59 PMTo:Richard F PerdichizziSubject:Thank you so much Richard. I'm writing you back just to rectify some doubts
Jorge Aragón (Yo)-Hello again Richard,
Jorge Aragón (Yo)-Im going to ask you just a few more things.
Jorge Aragón (Yo)-So are you saying its more recommendable to use lifting criteria rather than visual criteria (using a smoke wind tunnel)? Or I could use visual criteria in a smoke wind tunnel?
Jorge Aragón (Yo)-What should I look for if I use the lifting criteria? For instance, do you recomend to seek for the peek in lift while Im increasing the angle of attack?
Jorge Aragón (Yo)-I was going to use a similar method to this guys http://www.youtube.com/watch?v=NUeCFueursE
Jorge Aragón (Yo)-this is the wind tunnel Im using
Foto anexada
Richard Perdichizzi -Jorge,
Richard Perdichizzi -You can determine the zero point from the way it was done on the video but I"m not sure how he measured the following angles, he doesn"t say how he did that or did I miss something?
Dick
From:Jorge Gerardo Aragón Villarreal [mailto:[email protected]]˼b>Sent:Thursday, January 09, 2014 1:20 PMTo:Richard F Perdichizzi; Wesley L HarrisSubject:Hello again Richard
Jorge Aragón (Yo)-Hello Richard
Jorge Aragón (Yo)-This is the wind tunnel I told you about. I read in some books that aerospace engineers use them to propertly measure the critical angle of attack. So I decided to construct one is there any visual criteria to use for determining the critical angle of attack? For instance the percentage of stalling in the wind upper side.
Or should I stick to the weight balance that you previously proposed in the last email.
Video del funcionamiento del túnel de viento y la cámara de humo
Richard Perdichizzi-Now I understand what your trying to do, you should be able to determine the critical stall point by observing the flow separating from the top surface, it should be around the 12 degree point, the boundary layer will begin to go turbulent at the trailing edge almost from the 0 degree mark and move toward the leading edge as you increase alpha, the critical point should be just before the quarter cord.
Jorge Aragón ( Yo)-Thank you so much Richard, I had figured out a response like that, but since I have been looking in internet articles and books for about 3 months without getting a proper answer I felt almost hopeless. So I decided to ask an authority in the topic just like you and Professor Harris.
Again Thank you so much and greetings from Monterrey, Nuevo León México
I will send you the research paper results after I finish it 🙂 Thanks again
Información de Richard Perdichizzi:
Richard F Perdichizzi਴echnical instructor) MIT (Massachusetts Institute of Technology)
Senior-level technical support and instruction for academic experimental programs
Management/supervision of academic labs, machine shop and personnel
Teaching/advising undergrads on experimental apparatus
Department environmental health and safety officer
Anexo 2
Título: "Metodología y construcción de la experimentación (Perfiles alares, cámara de humo y túnel de viento)"
Descripción: Como se explicó en el capítulo 2; marco metodológico, en el siguiente anexo se explica el diseño de la experimentación, los materiales usados y los pasos a realizar para completar la experimentación.
Los diseños de los perfiles alares fueron tomados del constructor de aviones de RC y usuario de YouTube Experimental Airlines USA. Por otra parte el diseño del visualizador de streamlines y el túnel de viento fue tomado de las propuestas de un wind túnel casero de la Nasa, así como del usuario de YouTube Ahmed Mohammed, el canal de YouTube de la universidad de Cambridge University, el usuario Punsiri Dam-o y el usuario RCexperimental en el caso de la recolección de datos en el túnel de viento
Diseño experimental:
Materiales para recolección de datos y métodos:
Perfiles alares
perfil alar 1 color verde, dimensiones base 5 pulgadas * 10 pulgadas de ancho * 2/ 10 de espesor (+- 1/16 de pulgada)
perfil alar 2color rojo medida de base 7 pulgadas * 10 pulgadas de ancho 2/ 10 de espesor (+- 1/16 de pulgada)
perfil alar 3 color azul medida de base 9 pulgadas * 10 pulgadas de ancho * 2/ 10 de espesor (+- 1/16 de pulgada)
túnel de viento con cámara de humo de 2.44 metros * 1.22 metros *1.22 metros
Sensor de Fuerza Marca vernier
Calculadora TI-84 Plus Silver Edition
Cámara convencional con tripie
Procesador de datos( Excel)
Máquina de humo Start Tec serie f700 y líquido para generar humo ( glicerina+ alcohol +agua)
Metodología de construcción perfil alar:
Materiales:
3 Hojas de FoamBoard 32 pulgadas * 40 pulgadas por 3/16 de pulgada
silicona caliente
Pistola aplicadora de silicón caliente
Vinilos auto adheribles de colores varios para identificación de perfiles
Navaja/ exacto marca STANLEY
Reglas metálicas de 1 metro marca ACME con divisiones de hasta 1 mm
Regla metálica de 30 cm marca ACME con divisiones de hasta 1 mm
Ángulo de aluminio de 1 pulgada por lado y un octavo de espesor
pinzas sujetadoras "clamps" marca TRUPER
Marcadores de tinta indeleble marca Sharpie
Mesa de trabajo
Lijas de esponja
Mini Esmerilador marca Stanley
Taladro marca Makita
Vernier marca Starret
Transportador marca Starret
Radios para mediciones Marca Starret
3 Varillas de madera de ì ¤e pulgada
Metodología de construcción perfil alar[25]
1. Se toma la hoja de FoamBoard
2. Con el uso del metro y la regla, se marcan dimensiones; empezando por ancho de base, ancho de cuerda y ancho de ala.
3. Se procede a forrar el exterior del ala con hojas de vinilo auto adherible para poder identificar dicho perfil, se debe de tener sumo cuidado para no dejar burbujas o imperfecciones en la superficie. Se procede a retirar el exceso de material con el uso del exacto.
4. Se dobla el perfil a partir de la línea de separación entre la base y la cuerda (que marcamos anteriormente en el paso 2). Se dobla completamente hacia el interior y se presa contra la mesa de trabajo durante 15 minutos con las pinzas sujetadoras y un ángulo de aluminio.
5. Se corta espaciadores, en tiras del ancho del ala (10 pulgadas de largo, 2/10 de pulgada de altura y de dos pulgadas de ancho). Los espaciadores permitirán completar el espesor del perfil.
6. Se retiran el ala del prensado y se procede a colocar los espaciadores en el interior del ala a una distancia de una pulgada del doblez frontal. Se deben de formar dos columnas entre los espaciadores y con una distancia de ì ¤e pulgada entre ellos, posteriormente se coloca una varilla de madera de ì ¤e pulgada sin pegamento entre dichas columnas. De inmediato se adhiere otro espaciador de forma que funcione como techo de las columnas y evite que la varilla se mueva. La forma deberá ser similar a un "sándwich" y se deberá de tener cuidado de no colocar silicón en la parte central para evitar que la varilla quede fija (la varilla debe de quedar libre para poderla retirar).
7. Posteriormente se procede a colocar el silicón en la parte superior del espaciador y en el parte inferior de lo que será la cuerda. Una vez hecho esto deberemos de tornear la cuerda hasta lograr que los espaciadores y la parte inferior de la cuerda queden unidos. Se deberá proceder a prensar la unión por un periodo de 15 minutos.
8. Se procede a lijar la parte inferior de nuestra cuerda, es decir lo que será el trailing edge del perfil, se debe de lograr un ángulo aproximado a los 30 grados.
Cámara de Humo y Túnel de viento:
Diseño y construcción:
Por medio de un carpintero[26]se construyó una caja que contendrá un túnel de viento y cámara de humo (con redireccionador) con las siguientes dimensiones y materiales.
Largo= 2.44 mts ancho= 1.22 altura.
Como se mencionó la caja contendrá una cámara de humo y un túnel de viento, estos son los materiales necesarios para la construcción y realización de las pruebas.
Materiales:
3 hojas de MDF de 1.22 * 2.44 * 12 mm
1 hoja de plástico trasparente de PET G de 1.22 *2.44 calibre .08 mm
Plexiglás calibre .08mm
Ventilador/soplador industrial con campana de lámina
Dos varilla de acero lisa de 3/16 de pulgada
Cinta metálica marca Scotch
Cinta negra para conexiones eléctricas marca Scotch
Ventilador de computadora
Pintura negra
Pegamento
Tornillería varia
Cinta de medición de 8 metros y con divisiones de hasta 1 mm
Conexiones de PVC (codos, coples, tapas y "Ts")
Pegamento PVC
Maquina generadora de Humo marca Star Tec f700
Líquido profesional para crear humo.
Anemómetro de Veleta con registro en Millas por hora
Cámara digital fotográfica y de video
Sensor de fuerza marca vernier
Calculadora científica Ti-84 plus Silver Edition
Computadora personal con el programa "TIconect"
Como se ha mencionado, la caja fue construida por un carpintero, por lo tanto me limitaré a señalar las funciones y partes de la cámara de humo y el túnel de viento.
En primer lugar la cámara de humo tendrá un generador de humo; máquina de humo profesional marca Start Tec, un sistema de distribución del mismo; conformado por tubería de PVC y un ventilador de computadora, un panel de abeja; conformado por popotes unidos que crearan los streamlines con los cuales se podrá visualizar el ángulo de ataque crítico, asimismo, se contará con un soporte; donde se posicionaran los perfiles alares. De la misma forma, la cámara contará con un plexiglás que regulará las presiones, generará vacío dentro de la caja y además permitirá visualizar los streamlines, por último la cámara contara con un abanico que permitirá la formación de streamlines y las succionará hacia el exterior.
El túnel de viento estará conformado por una ventila; que arrojara el viento a velocidades de 40 km/h, contendrá dos varillas de acero pulido; que permitirá guiar verticalmente al perfil alar así como controlar el ángulo del perfil y por tanto el de ataque, además este portará un soporte para mantener el perfil a una altura mínima( donde siempre reciba viento), el túnel de viento también contendrá un transportador de 0 a 90 grados con el cual se pueda alinear al perfil a un ángulo deseado, asimismo, el túnel contara con sensores como un anemómetro, termómetro y un sensor de fuerza. Finalmente el túnel de viento estará cubierto por una pantalla de hoja de PET, la cual permitirá mantener una presión uniforme dentro de la cámara, así como la visualización de las pruebas.
Metodología:
1. Primero se experimentará con la cámara de humo, a fin de registrar el ángulo de ataque crítico y buscar el óptimo para cada perfil. Se determinará de la siguiente manera: se encenderá la máquina de humo y se ira girando el perfil montado en la estructura en contra de las manecillas del reloj – partiendo de 0- hasta los 20 grados haciendo mediciones para cada 5 grados. Se registrará de manera fotográfica y posteriormente se analizarán las pruebas de forma visual en la computadora. Asimismo se registran las pruebas en video. Para determinar los ángulos críticos se emplearán los criterios expuestos en el marco metodológico y el marco teórico; se designará el ángulo crítico al ángulo donde se aprecian turbulencias desde el primer cuarto de la cuerda del perfil (desde le leading edge hasta el trailing edge).
2. Posteriormente y con base al túnel de viento, se pondrán a prueba la generación de sustentación en cada uno de los perfiles en los ángulos 0 hasta el ángulo critico mínimo registrado por algún perfil. La prueba tiene el fin de medir la fuerza total ejercida por cada perfil, para lograrlo se utilizará una la calculadora TI-84 Plus Silver Edition y el sensor de fuerza marca Vernier, con los cuales se obtendrá un registro de fuerza de 200 pruebas registradas cada .05 segundos durante 10 segundos. Los resultados será computados con el procesador de datos Excel y con ello se expondrá el promedio de fuerza en cada uno de los ángulos y en cada uno de los perfiles, de esta forma se determinara una serie de gráfica y se comparará cada resultado entre sí. Posteriormente se realizará de nuevo la prueba en cada uno de los perfiles, pero hasta el ángulo determinado como crítico para cada uno de ellos.
Anexo 3
Título" Diseños originales de los perfiles, cámara de humo y túnel de viento"
Descripción: en el siguiente anexo se incluyen las imágenes y diseños gráficos originales de los perfiles alares, la cámara de humo y el túnel de viento, todos ellos realizados de manera gráfica.
Anexo 4
Título: "Procesos de construcción de los perfiles alares; imágenes recuperadas del canal de YouTube "Experimental Airlines"
Descripción: en las imágenes se muestran las pasos de construcción de los perfiles alares como son expuestos en el canal de YouTube del constructor de modelos a escala "Experimental Airlines". El proceso se compone de 7 pasos descritos a partir de las siguientes 8 imágenes.
Imagen 2: Presentación del vídeo "ARMIN WING CONSTRUCTION Start-to-finish process with links to detail videos".
Imagen 3: Mediciones sobre el panel de FoamBoard.
Imagen 4: forrado del perfil con hojas de vinilo autoadherible.
Imagen 5: Doblar el perfil, con el fin de establecer lo que será la curvatura.
Imagen 6: Construcción de los espaciadores.
Imagen 7: Se colocan los espaciadores y se prensa entre ellos una varilla.
Imagen 8: se forma la cuerda del perfil, se le agrega silicona caliente y finalmente se prensa.
Imagen 9: se procede a lijar el trailing edge, buscando darle un ángulo de 30 grados. El perfil está finalizado.
Anexo 5
Título: " Prueba con cámara de humo de la universidad de Cambridge"
Descripción: en la siguiente imagen se expone una muestra de las pruebas realizadas por la universidad de Cambridge en su video "Airflow across a wind tunnel". Con la ayuda de este experimento se logró recopilar información para la construcción de la cámara de humo.
Imagen 10: pruebas con cámara de humo
Anexo 6
Título: Túnel de viento construido por Ahmed Mohammed como se presenta en su video "Homme made wind tunnel".
Descripción: en la siguiente imagen se expone el túnel de viento construido por el usuario de YouTube Ahmed Mohammed. El video se tomó como base para la construcción de la cámara de humo.
Imagen 11: túnel de viento de Ahmed Mohammed
Anexo 7
Título: instrucciones para la construcción de una cámara de humo por parte del NASA GLENN RESEARCH CENTER.
Descripción: En la imagen se muestra la portada de un instructivo para la construcción de una cámara de humo. El instructivo sirvió como base para la construcción de la cámara de humo.
Imagen 12
Anexo 8
Título: Construcción de paneles de tipo abeja a bases de popotes a partir del video del usuario de YouTube Punsiri Dam-o "How to generate Smoke in your own wind tunnel"
Descripción: En la siguiente imagen se muestra el panel de abeja descrito anteriormente. Las recomendaciones aportadas en este video fueron claves para la construcción de la cámara de humo.
Imagen 13: panel de abejas
Anexo 9
Título: KF airfoil descripción de generación de fuerza
Descripción: en la siguiente imagen se expone una de la pruebas realizadas por el usuario de YouTube "RCexperimental". El video sirvió base para los registros de fuerza en el túnel de viento.
Imagen 14: registro de fuerza en un KF Airfoil
Anexo 10
Título: "Registro de streamlines"
Descripción: en la siguiente imagen se muestra el experimento realizado por el NASA Langley research center. Se exponen la generación de streamlines así como la identificación de Stall. El video sirvió como base para la cámara de humo.
Imagen 15: registro de Streamlines
Anexo 11
Título: fotografías de la experimentación en la cámara de humo y el túnel de viento
Descripción: se muestra una serie de fotografías en donde se exponen la generación de Stalls en cada uno de las pruebas, en el caso de la cámara de humo y el registro de fuerza en el caso del túnel de viento.
Cámara de humo; partes
Cámara de humo en su primera prueba. Se observan las streamlines en forma de filamentos blancos. El perfil alar y el transportador se muestran en el centro de la imagen; siendo Azul y blanco respectivamente.
Ventilador; tiene por función succionar el humo a fin de formar streamlines
Abanico que permite obtener las streamlines, pues absorbe el humo y produce las líneas.
Panel de abeja conformado por popotes
Maquina generadora de humo.
Tubería para la distribución del humo
Distribuidor de humo, se observa el panel conformado por popotes.
Túnel de viento; partes
Anemómetro y termómetro
Ventilador con rejilla
Escala para registra altura
Transportador para cambiar el ángulo de ataque
Acercamiento al transportador
Alturas marcadas
Transportador
Fotografías Pruebas en la cámara de Humo Perfil Azul:
División de la cuerda
Pruebas cámara de humo perfil azul en los ángulos 0,5 y 10 grados respectivamente
Perfil Verde:
División de la cuerda
Pruebas cámara de humo perfil Verde en los ángulos 0,5 y 15 grados respectivamente
Perfil Rojo:
División de la cuerda
Pruebas cámara de humo perfil Verde en los ángulos 5,10, 15 y 20 grados respectivamente
Pruebas Túnel de Viento
Perfil Azul:
Perfil Verde:
Perfil Rojo:
Anexo 12
Título: "DVD con la experimentación"
Descripción: en el siguiente DVD se muestra la construcción de los sistemas experimentales así como las pruebas realizadas para esta monografía.
Anexo 13
Título:" Liga de internet donde se muestra el video previamente señalado en el DVD"
Descripción: la siguiente liga es un respaldo para el DVD en caso de dañarse.
Autor:
Jorge Gerardo Aragón Villarreal
Asignatura: Física
Monografía
UNIVERSIDAD DE MONTERREY
DIVISIÓN DE EDUCACIÓN MEDIA SUPERIOR
BACHILLERATO INTERNACIONAL
Monterrey, N.L., México
Convocatoria Mayo 2014
[1] Geometr�del perfil alar, como lo plantea John Denker en su p᧩na de internet AV8N
[2] ngulo de incidencia del viento en el perfil alar.
[3] Se construirá® los perfiles alares basados en los dise᯳ propuestos por el fabricante de modelos escala ã…¸perimental Airlines (USA)ä £omo se muestra mostrado en su p᧩na de internet. En el cap�lo dos se profundizara en las dimensiones de cada perfil.
[4] ngulo de incidencia del viento en el perfil alar.
[5] Velocidad de viento total que se aproxima al perfil alar, resulta de la suma de la velocidad del viento en direcci㮠contraria al perfil alar y la velocidad con la que cuenta este ꬴimo.
[6] Se utilizará® 3 modelos de alas en la experimentaciã® y se concluirá ¡ travé³ de los mismos, usando ademá³ la teor�para esto.
[7] Debido mayoritariamente a la naturaleza de la investigaci㮬 donde no se tratan cuestiones donde el paso del tiempo afecte la investigaci㮮
[8] Matemᴩcas y f�ca de niveles superiores a los vistos en bachillerato o incluso en el grado universitario que adem᳠pueden ser muy especificadas en esta temᴩca.
[9] Donde P; Presi㮬 F; Fuerza y A; rea.
[10] El torneo es la capacidad de un objeto de detectar y redirigir, para crear sustentaci㮬 el viento relativo que se aproxima.
[11] NASA Glenn Research Center.
[12] Velocidad o fuerza de sustentaciã®®
[13] ngulo de ataque geom鴲ico como lo menciona la p᧩na de internet AV8N.
[14] Cuerda del perfil.
[15] Flujo el cual no hay separaci㮠del perfil alar o turbulencia; el flujo potencial sirve para el anᬩsis de fluidos perfectos sin comportamientos de separaci㮠y sin viscosidad.
[16] El fluido puede ser analizado como turbulento y laminar, el caso de un fluido laminar el fluido corre libremente sin interrupciones, mientras que en el turbulento, el flujo se deshace, lo que crea un flujo sin direcciã® y turbulento.( Global Britanica, 2013).
[17] Revisar Anexo 1 en caso de querer ver a detalle la comunicaciã® personal.
[18] Contrarresta la fuerza de gravedad que actê¡ en la parte superior del perfil.
[19] Ver anexo 4 para el proceso de construcciã® expuesto por Experimental Airlines. se recomienda ver el anexo 2 para la construcciã® explicada por pasos.
[20] Ver anexo 7 para el diseᯠde la cá¡ra de humo propuesta por la NASA y el anexo 2 para el proceso de construcciã® detallado.
[21] el usuario Punsiri Dam-o y el usuario de YouTube RCexperimental en el caso del tꮥl de viento. Se aprecian en los anexos numero 5; en el caso de la universidad de Cambridge, el 6 ; en el caso del usuario Ahmed Mohamed, 8; en el caso de Punsiri Dam y 9 ; con RC experimental. Se sugiere observar el anexo 2, 12 y 13 para mayor detalle.
[22] La cual fue creada a partir de los datos obtenidos en la tabla anterior y la calculadora TI nspire Cx CAS.
[23] Como lo seᡬo Linda Conrad en la p᧩na Virtual Skies.
[24] Debido mayoritariamente a la naturaleza de la investigaci㮬 donde no se tratan cuestiones donde el paso del tiempo afecte la investigaci㮮
[25] Ver anexos para visualizaci㮠grᦩca
[26] Ver anexos para los dise᯳
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