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En mecánica de fluidos experimental , un soporte es un dispositivo de prueba sobre el cual se montan los modelos para su ensayo, por ejemplo, en un túnel de viento . Generalmente, el soporte consiste en un eje largo que se une al extremo aguas abajo del modelo para minimizar las perturbaciones en el flujo sobre este. El extremo posterior del soporte suele tener un carenado cónico que se integra con la estructura de soporte del modelo (del túnel de viento).
Para minimizar la interferencia aerodinámica, un soporte debe ser lo más largo posible y tener el diámetro más pequeño posible, dentro de los límites de seguridad estructural. La longitud crítica de un soporte (más allá de la cual su influencia en el flujo alrededor del modelo es pequeña) depende principalmente del número de Reynolds . Si el flujo en el extremo posterior de un modelo (base del modelo) es laminar, la longitud crítica del soporte puede ser de hasta 12-15 diámetros de la base. [ 1 ] Si el flujo en la base del modelo es turbulento, la longitud crítica del soporte se reduce a 3-5 diámetros de la base del modelo. La fuente [ 1 ] también sugiere un diámetro de soporte de no más del 30% del diámetro de la base del modelo. Sin embargo, esto puede no ser posible en túneles de viento con altas presiones dinámicas porque las grandes cargas aerodinámicas causarían deflexiones y/o tensiones inaceptablemente grandes en el soporte. En tales casos, se deben usar soportes más cortos con diámetros relativos mayores. Una buena regla general es que, para una interferencia aerodinámica aceptablemente baja e independiente de las condiciones de prueba en un túnel de viento de alto número de Reynolds y alta presión dinámica, un aguijón debe tener un diámetro "d" no mayor que el 30% al 50% del diámetro de la base del modelo "D" y debe tener una longitud "L" de al menos tres diámetros de la base del modelo, por ejemplo, como se especifica para el modelo de calibración AGARD-C [ 2 ] ), ver figura .
Si el objeto de prueba (modelo) se va a colocar en ángulos de ataque elevados con respecto a la corriente de aire (es decir, en una actitud que excede el rango de operación del mecanismo de soporte del modelo), se puede utilizar un aguijón curvado , véase la figura . Los aguijones curvados suelen producir una mayor interferencia aerodinámica que los aguijones rectos. Si el objeto de prueba (modelo) tiene una parte trasera en forma de "cola de barco" sin una base bien definida a través de la cual pueda entrar un vástago de aguijón en el modelo, se puede utilizar un llamado aguijón en Z , que tiene una forma que recuerda a la letra latina "Z". La parte del aguijón que entra en el modelo es una pala delgada con forma aerodinámica para minimizar la perturbación del flujo; véase la figura .
Los brazos de prueba suelen conectarse, en su extremo frontal, a balanzas internas de túnel de viento para medir las fuerzas que actúan sobre el modelo. Por lo tanto, la mayoría de estos brazos tienen un orificio central por donde se pueden pasar los cables de la balanza u otros instrumentos del modelo sin que queden expuestos al flujo de aire.
Cuando un modelo se monta sobre una balanza de túnel de viento sujeta a un soporte, se debe tener cuidado de que ninguna parte del modelo toque el soporte durante la prueba en el túnel de viento; el único apoyo del modelo debe ser a través de la balanza.
Véase también
Referencias
- mecánica de fluidos