3.2.1: Nomenclatura del perfil aerodinámico

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Figura 3.10: Descripción de un perfil aerodinámico.

Las partes principales de un perfil aerodinámico son: la cuerda\(c\), que es el segmento que une el borde de ataque del perfil aerodinámico,\(x_{le}\), y el borde de salida,\(x_{te}\). Para describir el perfil aerodinámico, solo se necesitan conocer las funciones\(z_e (x)\) y\(z_i (x)\), los extrados y los intrados del perfil aerodinámico, respectivamente. Ver Figura 3.10.

Otra forma de describir los perfiles aerodinámicos es considerarlos como resultado de dos contribuyentes diferentes:

\(C(x)\), que representa la inclinación del perfil aerodinámico:
\[C(x) = \dfrac{z_e (x) + z_i (x)}{2}.\label{eq3.2.1.1}\]
\(E(x)\), que da el espesor de la superficie aerodinámica:
\[E(x) = z_e (x) - z_i (x).\label{eq3.2.1.2}\]

De acuerdo con la Ecuación (\(\ref{eq3.2.1.1}\)) y la Ecuación (\(\ref{eq3.2.1.2}\)), produce:

\[z_e (x) = C(x) + \dfrac{1}{2} E(x).\]

\[z_i (x) = C(x) - \dfrac{1}{2} E(x).\]

Un perfil aerodinámico simétrico es aquel en el que\(C(x) = 0 \forall x\).

El espesor de la superficie aerodinámica es el máximo de\(E(x)\). El espesor relativo de la superficie aerodinámica es el cociente entre espesor y comba, y generalmente se expresa en porcentaje.

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Figura 3.11: Descripción de un perfil aerodinámico con ángulo de ataque.

El ángulo de ataque\(\alpha\) es el ángulo formado por la dirección de la velocidad (\(u_{\infty}\)) de la corriente de aire sin perturbación, es decir, suficientemente lejos, con una línea de referencia en el perfil aerodinámico, típicamente la línea de cuerda. Ver Figura 3.11. Por lo tanto, para dar un ángulo de ataque al perfil aerodinámico solo es necesario girarlo alrededor de un punto arbitrario\(x_0\). En la hipótesis de un espesor relativo bajo (\(\le\)15 - 18%), se obtiene una aproximación matemática de esta rotación sumando tanto a ambos como\(z_e (x)\) a\(z_i (x)\) la recta\(z = (x_0 - x) \alpha\), de manera que rinde:

\[z_e (x) = C(x) + \dfrac{1}{2} E(x) + (x_0 - x) \alpha.\]

\[z_i (x) = C(x) - \dfrac{1}{2} E(x) + (x_0 - x) \alpha.\]

Este análisis de desglose en diferentes contribuyentes será muy útil en el futuro para analizar los contribuyentes de un perfil aerodinámico a la elevación aerodinámica: comba, grosor y ángulo de ataque.