Sinopsis

modelos matemáticos sencillos o de complejidad limitada, permiten determinar, o al menos estimar, las cargas que un fluido, el aire, ejerce sobre cuerpos cuya geometría no es muy complicada como alas y perfiles de ala, que se desplazan a través del aire en calma a velocidades bajas o moderadas.


El libro está pensado para cubrir los contenidos de un curso de Aerodinámica básica de las enseñanzas de Ingeniería Aeronáutica. En la elaboración de los contenidos se ha optado por mantener el tono matemático de las exposiciones en un nivel no muy elevado.


Este libro está cimentado en los guiones de clase del profesor Ignacio Da Riva (1930-1991†). El contenido ha sido ampliado, completado y depurado gracias a las valiosas aportaciones de los profesores que a lo largo de los años han sido copartícipes en la docencia de esta materia.


CONTENIDO


1. Ecuaciones generales


1.1. Introducción
1.2. Ecuaciones generales del movimiento
1.3. Movimientos irrotacionales. Ecuación de Euler-Bernoulli
1.4. Ecuación diferencial para el potencial de velocidades


2. Movimiento potencial bidimensional de líquidos ideales


2.1. Introducción
2.2. Potencial complejo
2.3. Corriente de un líquido ideal alrededor de un cilindro circular
2.4. Teorema del círculo
2.5. Fuerzas sobre un perfil. Teorema de Kutta-Yukovski
2.6. El borde de salida afilado de los perfiles y la hipótesis de Kutta
2.7. Coeficientes de fuerzas y de momento de cabeceo sobre un perfil


3. Transformación conforme


3.1. Introducción
3.2. Transformación de dominios
3.3. Correspondencia entre los movimientos en uno y otro plano
3.4. Estudio del borde de salida de los perfiles
3.5. Funciones de transformación normalizadas
3.6. Aplicación de la transformación de Yukovski a un caso general
3.7. Placa plana a ángulo de ataque como transformada de la circunferencia
3.8. Comentarios sobre la paradoja de D’Alembert


4. Teoría potencial linealizada de perfiles


4.1. Introducción
4.2. Planteamiento matemático del problema y linealización
4.3. Problemas simétrico y sustentador
4.4. Aplicación de la integral de Cauchy al problema linealizado
4.5. Método de Glauert para problemas sustentadores
4.6. Método de Glauert para problemas simétricos
4.7. Método de Goldstein
4.8. Comentarios sobre la hipótesis de Kutta
4.9. Apéndices
Apéndice 4.A: Cálculo de la integral de Glauert
Apéndice 4.B: Nomenclatura de los perfiles NACA


5. Corriente tridimensional de líquidos ideales


5.1. Introducción
5.2. La función potencial y la función de corriente de Stokes
5.3. Soluciones particulares
5.4. Torbellinos potenciales
5.5. Otros modelos de torbellino
5.6. Ejemplo: modelo de tubo Pitot


6. Perfiles y alas en régimen compresible


6.1. Introducción
6.2. Movimiento potencial linealizado
6.3. Limitación transónica
6.4. Analogía de Prandtl-Glauert
6.5. Perfiles en régimen supersónico
6.6. Apéndice 6A: Continuidad del potencial de velocidades


7. Alas de gran alargamiento


7.1. Introducción
7.2. Ecuación integral de Prandtl
7.3. Distribución de circulación inicial y adicional
7.4. Sustentación global, dirección de sustentación nula del ala y distribución de circulación básica
7.5. Relación entre la pendiente de la curva de sustentación del ala y la de los perfiles
7.6. Resistencia inducida
7.7. Coeficientes de momento de cabeceo, balanceo y guiñada
7.8. Ala larga con distribución de sustentación elíptica
7.9. Aletas de borde marginal
7.10. Comentarios sobre la estela de torbellinos del ala


8. Entrada en pérdida de perfiles


8.1. Introducción
8.2. Tipos de entrada en pérdida
8.3. Dispositivos hipersustentadores
8.4. Timones y alerones
8.5. Apéndice 8A: Dispositivos hipersustentadores de las aves


9. Resistencia aerodinámica


9.1. Introducción
9.2. Procedimientos para determinar numéricamente la resistencia
9.3. Resistencias de fricción y de presión
9.4. Resistencia aerodinámica del avión
9.5. Apéndice 9A: Aerodinámica de esferas


Apéndice A. Capa límite laminar incompresible

Apéndice B. Transición en la capa límite

Apéndice C. Ensayos en túnel aerodinámico