Aerodinàmica

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca

L'aerodinàmica és la branca de la mecànica de fluids que estudia les accions que apareixen sobre els cossos sòlids quan existeix un moviment relatiu entre aquests i el fluid que els banya, sent aquest últim un gas i no un líquid.[1] En aquest últim cas, es parlaria de la hidrodinàmica. El problema aerodinàmic consisteix a determinar o estimar les forces que realitza el fluid sobre el cos.

En la solució d'un problema aerodinàmic normalment és necessari el càlcul de diverses propietats del fluid, com poden ser la velocitat, la pressió, la densitat i la temperatura, en funció de la posició del punt estudiat i el temps.

Fent models del camp fluid, és possible calcular (en quasi tots els casos de manera aproximada) les forces i els moment de força que actuen sobre el cos o cossos submergits en el camp fluid. Degut a la complexitat dels fenòmens que ocorren i de les equacions que els descriuen, són de gran ajuda els assajos pràctics (per exemple, assajos en el túnel de vent) com els assajos numèrics (aerodinàmica numèrica) i les simulacions per ordinador.

Bàsicament, aquest ciència s'ha utilitzat per a facilitar el vol dels avions i reduir el consum dels automòbils (augmentant el seu rendiment, reduint la seva resistència a l'aire).

S'han establert diverses classificacions, entre les quals cal destacar:

  • Segons la seva aplicació: aerodinàmica aeronàutica (anomenada simplement aerodinàmica) i aerodinàmica civil.
  • Segons la naturalesa del fluid: comprensible i incomprensible.
  • Segons el nombre de Mach característic del problema:
    • Subsònic (M<1: subsònic baix M<0,5 i subsònic alt M<0,8).
    • Transsònic (M proper a 1).
    • Supersònic (M>1)
    • Hipersònic (M>6)[2]

Cal dir que el problema aerodinàmic no contempla moviments o deformacions del cos. És a dir, el cos (o cossos) immers en fluid sempre rep la mateixa corrent a la mateixa velocitat i no es deforma elàsticament ni plàstica.

Un dels resultats més importants en aerodinàmica és el que s'anomena la paradoxa d'Alambert, segons la qual, en el si d'un fluid sense viscositat, un cos fuselat presenta resistència aerodinàmica (la força paral·lela a la corrent)nul·la mentre que pot presentar una gran sustentació ( que és la força en el sentit perpendicular). Una revisió d'aquesta paradoxa que tingui en compte els petits efectes de la viscositat és el que permet que els avions volin, cosa que seria impossible segons la teoria aerodinàmica de Newton.

Vegeu també[modifica | modifica el codi]

Referències[modifica | modifica el codi]

  1. «Aerodinàmica». L'Enciclopèdia.cat. Barcelona: Grup Enciclopèdia Catalana.
  2. En sentit estricte, la frontera entre supersònic i hipersònic no depèn de la velocitat: s'anomena règim hipersònic quan es produeix una dissociació de les molècules que formen l'aire, encara que normalment aquest efecte passa a valors alts del nombre de Mach.
A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Aerodinàmica Modifica l'enllaç a Wikidata