Aerodinamica en Los Automóviles

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Automóviles

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Johan WidebergGrupo de Ingeniería e Infraestructura de Transportes

ESI, Sevilla

Aerodinámica

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Resistencia de rodadura y de aerodinámica

0 20 40 60 80 100 120 140 160−100

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

Δ Cx

velocidad vx (km/h)

Re

sist

en

cia

ae

rod

ina

mic

a C

x y d

e r

od

ad

ura

Cr (

N)

31( sin )2m a xP mg c Avη ρ α ρ= + +

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Fuerzas aerodinámicas

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Resistencia Aerodinámica

•Resistencia Aerodinámica por Presión ocurre cuando el flujo aéreo se separa de la superficie.

•Resistencia Aerodinámica por Rozamiento es la resistencia debido a la fricción entre el aire y la superficie que se mueve a través del aire.

•Otra clase de resistencia aerodinámica por presión ocurre en las puntas de las alas (en el caso de un avión). Esto se llama resistencia aerodinámica inducida porque se produce, o está "inducida" por la sustentación de las alas.

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Coeficientes de arrastre para algunos vehículosVehicle (class) CD CD × A (m²)VW Polo (class A) 0.37 0.636Ford Escort (class B) 0.36 0.662Open Vectra (class C) 0.29 0.547BMW 520i (class D) 0.31 0.649Mercedes 300SE (class E) 0.36 0.785

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Como la presión y la velocidad actúan recíprocamente presión estática + presión dinámica = la presión total = constante presión estática + 1/2 x densidad x velocidad x velocidad = la presión total = constante

Concepto General: El efecto de Bernoulli es simplemente un resultado de la conservación de energía. El trabajo hecho a un fluido (un fluido es un líquido o un gas), que es igual a la presión por el volumen, y que es igual al cambio en energía cinética del fluido.

Generalidades: Donde hay flujo lento en un fluido, encontrará la presión aumentada.

Donde hay un aumento de flujo en un fluido, encontrará la presión disminuida.

El Teorema de Bernoulli

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Número Reynolds

Re

longitudu=velocidad

densidadviscocidad

l u

l

ρη

ρη

⋅ ⋅=

=

==

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Flujo imperfecto

Baja velocidad

Flujo imperfecto Alta velocidad•La presión aumenta adelante•La presión disminuye en los laterales •Una estela se forma detrás

Flujo perfecto

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Forma de la parte trasera

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La diferencia de presión produce la fuerza neta de sustentación

Sustentación

La fuerza del viento en el ala principal de un avión se puede pensar que esta dividida en dos partes: un componente que empuja el avión hacia arriba y un componente que empuja el avión para atrás. La fuerza ascendente, la fuerza de sustentación o elevación, es lo que mantiene el avión en el aire

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1947: SAAB 92

Dos tiempos, tres cilindros

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Túnel de viento

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Túnel de viento

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SSC

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SSC

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SSC

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Túnel de agua

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CFD

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CFD

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Presión

Velocidad

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CFD

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Suciedad

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SPOILER trasero

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SPOILER trasero

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SPOILER delantero (faldón)

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FORD concept car Cd=0,14

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