Problemas de Aerodinámica Aerodinámica Universidad de León 1o Problema 2 La lı́nea de curvatura media del perfil NACA4412 está dada por: 0 2 0 x0 0.25 0.8 c − xc para 0 ≤ xc ≤ 0.4, y0 = 0 2 0 0 c x para 0.4 ≤ xc ≤ 1 0.111 0.2 + 0.8 c − xc (1) Determinar: 1. αL=0 , cl para α = 3◦ . 2. cm, c/4 y xcp /c para el mismo ángulo. 2o Problema Dentro de la validez de la teorı́a potencial linealizada de perfiles en régimen incompresible, considere una lı́nea de curvatura como la representada en la figura. La corriente incidente está alineada con la cuerda. Determine el ángulo de sustentación nula. 3 3o Problema Considere un perfil sin curvatura de cuerda c = 3 m volando en régimen incompresible a velocidad U∞ = 60 m/s. El perfil tiene un flap simple de cuerda c/2. Sabiendo que, con el flap sin deflectar, el coeficiente de sustentación es cl = 1/3, y que la velocidad de despegue es U∞ /2, calcule el ángulo de deflexión del flap en el despegue, suponiendo que la parte fija no varı́a su posición respecto a la del vuelo de crucero. 4 4o Problema Sabemos que la cuerda media de un perfil viene dada por la expresión y = kx(x − 1)(x − 2) en donde x e y están adimensionalizadas con la cuerda media, estando el borde de ataque del perfil en x = 0. Si la máxima curvatura es del 2% de la cuerda, calcula el coeficiente de momento para α = 3◦ . 5 5o Problema Un perfil de cuerda c presenta la siguiente lı́nea de curvatura media: 0 2 0 x 1 ε 1 − 16 +4 para − 12 ≤ xc ≤ − 41 , 0 c y = (2) 2 0 c 16 x0 1 para − 14 < xc ≤ 12 , ε 1− 9 c + 4 con ε = 0.02. Determinar: 1. El ángulo de ataque αi para el cual A0 = αi . 2. αL=0 3. El coeficiente de momento respecto al centro aerodinámico. 6 6o Problema Si la linea de curvatura media de un perfil viene dada por un polinomio de orden 3, determinar los coeficientes del polinomio para que el coeficiente de momento sea nulo con respecto al punto 1/4c. Calcular el coeficiente de sustentación para α = 5◦ 7 7o Problema 8 Determine la ecuación de la lı́nea de curvatura que cumpla: I cl = π/24 para α = 0 y π/8 cuando A0 = 0. I El coeficiente de momento respecto del punto medio del perfil ha de ser cm0 = π/32 cuando A0 = 0. Suponga que la lı́nea de curvatura en variables adimensionalizadas es un polinomio de grado m: y= m X an xn , 0 1. Determinar el valor mı́nimo de m. 2. Calcular la ecuación de la l.c. y αL=0 . (3) 8o Problema La lı́nea de curvatura media de una familia de perfiles puede aproximarse con la ecuación z/c = 5 10−2 (x − 1) x (x − a). Para M 1, se pide: 1. Determine, en función de a, para que ángulos de ataque (αi ) se cumple que A0 = αi . 2. Calcule y esquematice el perfil de la familia cuyo centro de presiones no varı́a con el ángulo de ataque. A partir de aquı́, considerar α = 0◦ 3. Determine el valor del coeficiente de sustentación en función de parámetro a y represéntelo. 4. Calcule para que valor de a se obtienen los perfiles de máxima, nula y mı́nima sustentación. 5. Indique para que valor de a para que xcp = 1/2. 9