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Generación de Vórtices (Leading Edge Vortex)

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El vórtice de borde de ataque (Leading Edge Vortex, LEV) es un núcleo de baja presión que se forma en el borde anterior del ala durante el batido y que permanece adherido en lugar de desprenderse como ocurriría en un ala de avión. Este mecanismo, descubierto primero en insectos y luego en semillas de arce, permite coeficientes de sustentación 23 veces superiores a los predichos por la teoría clásica. El LEV se mantiene estable gracias al flujo axial a lo largo de la envergadura (efecto de la rotación) que extrae vorticidad del núcleo antes de que crezca demasiado y se desprenda. En insectos con alas que rotan más que trasladan (como Drosophila), la estabilidad del LEV es el principal mecanismo sustentador. El modelo de Polhamus separa la contribución de circulación potencial (proporcional a sin cos ) de la contribución del vórtice (proporcional a sin²), explicando el aumento no lineal de sustentación con el ángulo de ataque.

>Modelo

ID:('ky', 356)


Generación de Vórtices (Leading Edge Vortex)

Descripción

Cálculos


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Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

Cálculos

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

 Variable   Dado   Calcule   Objetivo :   Ecuación   A utilizar



Variables

Símbolo
Texto
Variable
Valor
Unidades
Calcule
Valor MKS
Unidades MKS
$C_p$
Cp
Coeficiente de presión
1
$C_{LEV}$
CLEV
Coeficiente de sustentación por LEV
1
$K_p$
Kp
Coeficiente potencial Polhamus
1
$K_v$
Kv
Coeficiente vortical Polhamus
1
$Re$
Re
Número de Reynolds
1
$\beta$
beta
Tasa de drenaje axial
1/s
$\r ho$
rho
Densidad del aire
kg/m³
$U_{tip}$
Utip
Velocidad de punta alar
m/s
$U_p$
Up
Velocidad lado presión
m/s
$U_s$
Us
Velocidad lado succión
m/s
$U_infty$
Uinf
Velocidad libre
m/s
$U$
U
Velocidad local
m/s
$F_{LEV}$
FLEV
Fuerza de succión LEV
N
$c$
c
Cuerda alar
m
$R$
R
Radio/envergadura efectiva
m
$Gamma$
Gamma
Circulación
m²/s
$Gamma_{LEV}$
GammaLEV
Circulación del vórtice LEV
m²/s
$ u$
nu
Viscosidad cinemática
m²/s
$alpha$
alpha
Ángulo de ataque
rad
$t$
t
Tiempo
s

ID:(0, 356)


gphysics.net - Dr. Willy H. Gerber
Palos Verdes, Costa de Corral, Chile