15-06-2011, 00:28
(14-06-2011, 23:38)arenero escribió: Amigo Rolux, no se puede mezclar aerodinámica con termodinámica sin más.
Estás aplicando conceptos termodinámicos a cuestiones aerodinámicas que no tienen nada que ver. El ejemplo que pones de la olla a presión que aumenta la temperatura y por tanto la presión aumenta como bien sabes se debe a la ecuación PV=nRT, esto es pura termodinámica, no se aplica en los conceptos aerodinámicos que tratamos al menos como tú lo enfocas.
En una olla la presión sube precisamente porque el volumen es constante, el gas no tiene salida por donde escapar y liberar presión, y por tanto para que se cumpla la ecuación al subir la temperatura y mantenerse el volumen constante no queda otra remedio que suba la presión.
En el fondo del coche esto no ocurre porque el gas (el aire) sí tiene salida, por los lados y sobre todo hacia atrás por el difusor, no es un espacio cerrado como la olla. Por tanto desde un punto de vista termodinámico se está liberando presión.
Pero lo más importante no es eso, sino lo que te expongo a continuación.
En aerodinámica ESTA COMPLETAMENTE CONSTATADO que el aire caliente dada su mayor velocidad libre genera menos presión ESTATICA (no confundir con dinámica que son inversamente proporcionales), porque lo que se aplica es la ecuación de Bernouilli, que dice que la PRESION ESTATICA es inversamente proporcional a la velocidad del fluido, y como el aire caliente es más rápido que el frio aquél generará menos presión.
El teorema de Bernouilli es sagrado, es la base absoluta de la aerodinámica.
Pero no solo eso, es que el aire caliente genera menos presión ESTATICA además porque se EXPANDE, es decir tiende a ocupar más volumen, se hace menos denso, y en consecuencia existen menos moléculas de aire que CAMBIAN VELOCIDAD POR PRESIÓN ESTATICA (pregúntale a cualquier piloto de aviación donde le cuesta más volar, si con climas frios o con climas calidos, te garantizo que te reponderá que se vuela mejor en climas frios y te explicará lo mismo que te estoy diciendo). Esto provoca que se pierda el flujo laminar sobre la superficie (es el flujo laminar lo que genera la diferencia de presiones).
La presión estática de un fluido en movimiento NO SE DEBE EN ABSOLUTO AL CHOQUE DE LAS MOLECULAS CONTRA EL FUSELAJE, por eso tu enfoque está equivocado. El choque de las moleculas contra el coche no genera sustentación o downforce, LO QUE GENERA ES RESISTENCIA POR FRICCIÓN ADEMAS DE INDUCIDA, POR LA FORMA DEL PERFIL, AFECTA A LA VELOCIDAD DEL VEHICULO, NO A LA SUSTENTACION.
La sustentación se debe a los flujos laminares alrededor del perfil, flujos que en un F1 por arriba deben ser más lentos (mayor presión estática) y por debajo deben ser más rápidos (menos presión estática). Pura aplicación del Teorema de BERNOULLI. ESTO ES LO MAS IMPORTANTE Y NO SE DEBE OLVIDAR.
Igualmente a mayor densidad mayores presiones estáticas se producen por lo que se explica más arriba, mayor cantidad de moléculas que cambian velocidad por presión. Tienes un ejemplo práctico muy claro ¿dónde se sustentan mejor los aviones, a 500 metros de altura o a 10.000 metros de altitud?, la respuesta es a 500 metros porque hay más densidad en el aire, los aviones vuelan a 10.000 metros aplicando potencia de los motores.
Por todo ello el aire caliente de los escapes bajo el coche lo que produce es ACELERAR EL FLUJO NATURAL que discurre ahí para que se genere menor presión estática (TEOREMA DE BERNOULLI).
Todo lo que te cuento no me lo invento, te puedo garantizar que lo puedes encontrar en cualquier manual de aerodinámica.
Un saludo.
amen