PRÁCTICA: TUNEL DE VIENTO htttp://www.uco.es/moodle Descripción de los equipos y esquema de la instalación El equipo utilizado en esta práctica es un túnel de aerodinámico subsónico HM 70 con un tramo de medición de sección cuadrada. Se montará un perfil de ala de avión a escala NACA para el cálculo del arrastre y la sustentación. Área de Máquinas y Motores Térmicos Prácticas de Laboratorio
Objetivos. Los objetivos de esta práctica son:. Obtener la velocidad del viento en el interior del túnel a partir de medidas de presión.. Obtener la fuerza de arrastre y de sustentación para un perfil de ala de avión a escala NACA para diferentes velocidades del viento y varios ángulos de ataque. Introducción teórica. Medición de la velocidad del viento a partir de medidas de presión La presión estática del aire se mide a la entrada del tramo de medición mediante cuatro orificios distribuidos por todo el perímetro del túnel. La presión diferencial entre la presión total y la estática corresponde a la presión dinámica P d y es proporcional al cuadrado de la velocidad de fluido. La presión P g dentro del canal se iguala a la presión P u del entorno, siempre que las pérdidas de presión sean pequeñas. Así con una densidad ρ del aire se obtiene una velocidad de: (.) Con la altura h de la columna de líquido en el manómetro de tubo inclinado se obtiene: (.) Donde ρ fl es la densidad del líquido: (.) Cálculo de los coeficientes de arrastre y sustentación El coeficiente de arrastre C D así como el coeficiente de sustentación del ala se obtienen a partir de las siguientes ecuaciones una vez que se mide experimentalmente la velocidad del aire, la fuerza de arrastre y la fuerza de sustentación: (.)
Método experimental. A continuación se detallan los pasos a seguir para resolver la práctica. Todos los cálculos y resultados se entregarán en un único archivo del programa EES. º. Todo el equipo necesario para esta práctica está montado, por tanto no es necesario manipular ningún elemento. º. Asegurarse mediante el interruptor del cuadro de mando, de que la alimentación al ventilador está cortado (posición off). º. Conectar el equipo a la toma de red eléctrica. º. Comprobar que el interruptor de emergencia no está enclavado. Colocar el variador de velocidad en 0 6º Calibrar las fuerzas de arrastre y sustentación a cero. Calibrar el medidor del ángulo del modelo. 7º. Pulsar el botón de arranque. Girar el variador de velocidad suavemente hasta alcanzar la velocidad deseada, que se indica en el instrumento de medición de velocidad. 8º. Girar, mediante la rueda graduada, el modelo hasta colocarlo en el ángulo deseado. 8º. Realizar las medidas necesarias para completar la práctica.
Resultados: Obtención de la velocidad del viento en el interior del túnel a partir de medidas de presión Se comprobará que los valores de velocidad del aire medidos mediante el instrumento (9) corresponden con los calculados mediante la ecuación (.). VELOCIDAD DEL VIENTO MEDIDA MEDIANTE PRESIÓN ESTÁTICA Experiencia V (m/s) ΔP (Pa) V calculada (m/s) Obtención de la fuerza de arrastre y de sustentación para un perfil de ala de avión a escala NACA para diferentes velocidades del viento y varios ángulos de ataque. Se medirán los valores de F D y F L para varios valores de la velocidad del viento y para varios ángulos de ataque. Se ha de tener en cuenta la fuerza de arrastres del soporte del modelo, que tiene un coeficiente C D A de 0,000 m. Se representarán la fuerza de arrastre y de sustentación para cada valor de la velocidad, frente al ángulo de incidencia. El valor máximo de velocidad será de 0 m/s, y el ángulo máximo de ataque será de 90.
FUERZAS DE ARRASTRE Y SUSTENTACIÓN