¿Por qué el aire viaja más rápido por encima del ala que por debajo?

La elevación es generada por el ala que empuja el aire hacia abajo. Todo ese “vacío por encima del ala” es engañoso. Supuestamente, una forma de superficie aerodinámica con un fondo más plano hace que el aire sobre la parte superior viaje una distancia más larga que la que viaja sobre la parte inferior, haciendo un vacío parcial en la parte superior del ala. De hecho, eso apenas tiene ningún ascensor.

Lo que sucede realmente (consideraremos una superficie de sustentación de fondo plano por simplicidad) es que el aire en la parte inferior del ala viaja principalmente hacia atrás, mientras que el aire que sale de la parte superior también viaja hacia abajo. Ambos juntos se mueven hacia abajo, en general. Ahí es donde se genera el ascensor.

Un ala típica podría verse como una placa delgada curva con una forma aerodinámica a su alrededor para permitir el grosor real y poder fabricarlo con materiales lo suficientemente fuertes. El borde de ataque redondeado también mejora las características de pérdida sobre tener un borde de ataque delgado.

Los primeros aviones tenían alas que eran casi en su totalidad una placa delgada curva, pero generaban mucha elevación incluso a bajas velocidades y altos ángulos de ataque. La curva coloca el borde frontal del ala en un ángulo de ataque más bajo, incluso cuando todo el ala está en un ángulo de ataque alto. Entonces, el borde posterior apunta parcialmente hacia abajo, empujando el aire hacia abajo.

Una llamada “superficie aerodinámica” está racionalizando una forma más gruesa y mejorando algunas otras características. La superficie aerodinámica en sí no genera ningún levantamiento. Es esa curva, o un mayor ángulo de ataque que genera elevación.

¡Okay! Esta es una pregunta que ha dividido a muchas grandes mentes en el campo de la industria aeroespacial, como es claramente evidente en sus diversas explicaciones. Todos están de acuerdo con el hecho de que el aire se mueve mucho más rápido sobre el lado superior del ala en comparación con el lado inferior, esto NO es porque el aire tiene que recorrer una gran distancia en la mitad inferior que en la mitad superior, sino más bien porque cuando en un flujo el aire tiende a fluir en capas y cuando de repente encuentra un objeto, el flujo se obstruye. Esta obstrucción provoca una flexión de las líneas de corriente que provoca una diferencia de presión entre las mitades inferior y superior que genera elevación.

Ahora, para comprender esta afirmación, considere el caso como se muestra en el video

Aquí puede ver claramente que el flujo de aire no toma una ruta más larga en la mitad inferior (sino que viaja casi la misma distancia), simplemente viaja más rápido debido a la diferencia de presión generada debido a la curvatura de la línea de corriente causada por la introducción de la muestra.

Referencias

2.972 Cómo funciona un perfil aerodinámico

Cómo funcionan realmente las alas

La idea de que el aire superior se mueve más rápido por encima de un ala es una impresión falsa al mirar el ala estacionaria con aire en movimiento.
¡No hace eso!
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Es una gran pista falsa que impide que muchas personas entiendan y, por lo tanto, simplemente repitan conceptos erróneos. La verdadera ciencia es que el ala viaja más rápido por el aire superior (en comparación con el aire debajo del ala) porque la mayor presión debajo del ala empuja ese aire más bajo junto con el ala por un tiempo. La presión más baja sobre el ala no empuja ese aire. [ese aire se empuja para subirlo por encima del ala] El aire sobre el ala casi termina casi en el mismo lugar que estaba antes de que apareciera el ala. (Los DATOS REALES de un ala real nos muestran esto).
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Mirándolo de esta manera, ¡el hecho es que el aire inferior viaja más rápido!
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El hecho de que el aire superior es más rápido para el piloto, pero el aire inferior es más rápido para el aire estacionario y el suelo, ¡muestra que hay un problema * grave * con esta cosa de “El aire rápido tiene una presión más baja”!

Muchas personas hacen todo lo posible para dar respuestas complejas porque creen que es complejo, pero no lo es. Encontrará que hay explicaciones en todo Internet, videos, planes de lecciones y libros, pero desafortunadamente el 99% de ellos solo repite los mismos conceptos erróneos.
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También señalaré que tratar de hacer que el área sobre un ala parezca un venturi es falso porque NO hay un límite rígido sobre un ala que “pellizque” el flujo de aire.
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Aquí está la CIENCIA REAL resumida, pero correcta. Esto proviene de datos reales en un ala real, sin adivinar por científicos aficionados. Otros agregarán comentarios aquí en desacuerdo, pero he consultado con algunos expertos destacados.
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Comenzamos sabiendo que cuando hay una diferencia de presión entre las regiones de un fluido, la región de presión más alta empuja algo de fluido hacia la región de presión más baja. La diferencia de presión mueve el aire.
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A algunos les gusta decir que sobre el ala está el efecto Coanda, pero eso no explica por qué. Simplemente se explica con un nombre. Técnicamente no es Coanda porque Coanda se define como un chorro o una capa de aire forzado a lo largo de una superficie en un aire inmóvil. Una definición es una definición incluso si la física de los dos es similar. Considero que es un punto menor.
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Para hacerse una idea, primero piense en una habitación repleta de gente de pie. Todos están presionando a todos sus vecinos. Esto es como la atmósfera presurizada en la que vivimos. NO DEBE ignorar que volamos en una atmósfera presurizada.
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Ahora camina hacia adelante en esa habitación.
Para hacer esto, USTED debe presionar un poco más a la persona frente a usted y empujará un poco menos a la persona detrás de usted. ¿Entendido? OKAY.

Tenga en cuenta que USTED acaba de cambiar las presiones a su alrededor … simplemente por el hecho de que avanzó. ¡Eso es!
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Ahora, mire cualquier ala con el frente (borde de ataque) inclinado hacia adelante una cantidad modesta, 10 grados más o menos. Esto hace que sea más fácil de entender. El ala se mueve por el aire. La parte inferior se mueve hacia adelante y empuja el aire que está debajo, a la derecha. El ala empujó en el aire. Un empuje es un aumento de la presión en la superficie.
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También vemos que la superficie superior del ala se aleja del aire. (También hay una curva en el flujo de aire que puede ayudar a entender un poco más, pero no es clave en este momento). Solo tenga en cuenta que la superficie superior del ala se está alejando del aire o donde el aire quiere estar. Eso es lo que disminuye la presión. Alejarse de un poco de aire disminuye la presión en la superficie.
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Entonces, tenemos un poco más de presión empujando hacia arriba debajo del ala y un poco menos de presión presionando hacia abajo en la parte superior del ala. El ala es empujada hacia arriba por esta diferencia de presión.
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Podemos continuar demostrando que estos mismos cambios de presión causan * TODOS * los movimientos aéreos (aceleraciones) alrededor del ala; abajo, arriba adelante y detrás del ala ……
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Una presión más alta debajo del ala empuja el aire hacia abajo formando parte de la corriente descendente.
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Una presión más baja sobre el ala permite que la presión atmosférica muy por encima del ala empuje más aire hacia abajo formando el resto del flujo descendente.
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Esta masa de aire en movimiento descendente ahora continúa, debido a la inercia, a medida que el ala se mueve fuera del camino dando como resultado la conocida corriente descendente.
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Se explican todos los movimientos aéreos y no se violaron los principios fundamentales de la física.
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Saludos, Steve

El aire tiene que viajar más lejos para llegar a la parte trasera del ala al mismo tiempo que corta el aire, por lo que debe moverse más rápido para lograrlo. La mayor velocidad del aire sobre la parte superior del ala de un avión crea una distorsión de fotones a partir de la transformación de Lorentz que reduce los fotones en la dirección del movimiento y el alargamiento relativista de ellos, lo que resulta en el efecto Bernoulii que baja la presión del aire causando una atracción ascendente.