¿El aire realmente fluye más rápido sobre la parte superior de un ala que el aire de flujo libre?

La imagen es intuitivamente precisa, aunque no he corrido la mecánica de fluidos. Supongo que la cifra es técnicamente correcta. El aire en el borde frontal del ala se “amontona”, y luego las líneas de corriente se separan para ir por encima y por debajo. Los que se comprimen y luego son empujados hacia abajo. (Tenga en cuenta que la acción posterior de esta compresión es la presión hacia arriba sobre el ala, que es la parte principal del levantamiento) En la superficie superior, a medida que el ala se mueve por el aire, crea un poco de succión (vacío) en la superficie superior . La línea de corriente que se detuvo brevemente en el borde delantero antes de pasar por la parte superior del ala luego acelera en el ligero vacío. Sin embargo, a pesar de que se acelera, no ha alcanzado la línea de corriente imperturbable. Al final, el aire en ambos lados del ala tiene una velocidad neta a lo largo de la dirección del avión después de su paso, en relación con el aire no perturbado.

Si lo hace Pero esa no es la razón por la cual el ala se tira hacia arriba. El aire que fluye rápidamente sobre el ala intenta sobre-disparar la curva en la parte superior, creando un vacío en ese punto. El aire en el frente y arriba del ala se precipita para llenar el vacío. La corriente de aire se alejaría del ala, pero se ha descubierto que si la curva es correcta, se puede crear más vacío durante un tramo más largo evitando que el aire salga de la superficie. El resultado es que este vacío tira del ala hacia arriba mientras que el aire de arriba se tira hacia abajo para llenar el vacío. Debido a que el ala se mueve rápidamente por el aire, puede beneficiarse de este vacío antes de que el aire de arriba tenga tiempo de eliminarlo por completo. Puede observar los resultados de esto cuando un avión está cerca del agua o sobre tierra, como cuando aterriza. Verás la perturbación del agua o el polvo levantado detrás del ala. Básicamente, un ala funciona como un motor de cohete, con la masa y la velocidad del aire lanzada hacia abajo lo suficiente como para soportar el peso de la aeronave.

Sí, el flujo de aire se acelera sobre la superficie superior de una superficie aerodinámica, lo que hace que la presión baje como en una boquilla en una tubería cerrada de la ecuación de Bernoulli. La presión neta entre las superficies inferior y superior genera una fuerza hacia arriba llamada elevación. También induce un componente de arrastre que debe ser superado por el empuje del dispositivo propulsor, una hélice, un empuje del motor a reacción o un empuje de cohete. Luego tenemos las cuatro fuerzas que actúan en un avión; levantamiento, peso, empuje y arrastre.

Ref-Presión

Tenga en cuenta que la elevación generada es proporcional al cuadrado de la velocidad del aire. Y que la elevación (coeficiente) se puede aumentar, hasta cierto punto, al aumentar el ángulo del flujo de aire, llamado ángulo de ataque. Es por eso que un avión apunta hacia el despegue y el aterrizaje, para aumentar la elevación a velocidades más bajas.

Si lo hace

Una de las razones es que el aire no se desplaza muy bien. A medida que el aire se comprime debido a la forma del perfil aerodinámico y al ángulo de ataque, en realidad no se mueve mucho hacia arriba. En efecto, esto significa que está tratando de mover más aire a través del mismo volumen de espacio sin comprimirlo. Esto significa que su aire terminará acelerándose para evitar ser comprimido (lo que no le gusta hacer a ningún material)

Hay cálculos, pero son demasiado complejos para esto.

La conclusión es, en relación con el avión, el aire en la parte superior del ala se acelera, y el aire debajo del mismo se desacelera

Voy a ser golpeado aquí, pero voy a decir esto de todos modos …

La única razón por la que los aviones vuelan es porque empujan suficiente aire hacia abajo para sostenerlos. Eso es. La forma de ala moderna (en un avión grande) es principalmente para soporte estructural y áreas de establos mixtos. (El interior se detendrá primero).

Todo lo de Bernoulli (en vuelo) es basura completa. Cualquiera puede hacer un avión de papel que vuela bien.

Es realmente simple, pesas X toneladas, por lo que debes empujar X toneladas de aire hacia ABAJO. Una simple pieza de chapa funcionaría bien, excepto que se flexionará. Entonces obtienes lo que tenemos hoy, y funciona bien.

No hay fuerza de succión en la parte superior que sostiene el avión hacia arriba. La idea de elevación de la curva supone que el aire viaja más rápido en el lado superior, no siempre hace eso. Consigue un pedazo de papel, haz un avión y lo entenderás.

Debes considerar dos cosas:

1- El aire acelera sobre la superficie superior del ala (la mayor parte del tiempo), pero la vecindad inmediata del ala se ralentizará sin importar qué. Esto se llama capa límite y la velocidad en la capa límite es más lenta que la corriente libre. Si observa una sección más gruesa sobre el ala, verá que la velocidad promedio del fluido en la sección ha aumentado.

2- El aire no necesariamente necesita acelerar sobre el ala para que el ala produzca elevación. Es la diferencia de velocidad en las superficies inferior y superior lo que genera elevación.