La
aerodinámica
es la rama
de la mecánica de fluidos que estudia las acciones que aparecen sobre los
cuerpos sólidos cuando existe un movimiento relativo entre estos y el fluido
que los baña, siendo este último un gas y no un líquido, caso este que se
estudia en hidrodinámica.
Introducción
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La
aerodinámica se desarrolla a partir de las ecuaciones de Newton. Con las
ecuaciones de continuidad, cantidad de movimiento y energía se pueden obtener
modelos que describen el movimiento de los fluidos. Un caso particular ocurre
cuando el movimiento del fluido es estacionario, es decir, las propiedades del
fluido solo cambian con la posición en el campo fluido pero no con el tiempo, y
cuando además se puede despreciar la viscosidad del fluido. Con estas dos
características, movimiento estacionario y no viscoso, se puede obtener una
función potencial que al ser derivada se obtenga la velocidad del fluido en
cada punto del campo. Una vez hayamos obtenido la velocidad del fluido,
podremos hallar otras magnitudes importantes. La aerodinámica clásica que explica
cómo se genera la sustentación en los perfiles aerodinámicos se basa en
movimientos potenciales. Este tipo de movimiento es ideal, ya que la viscosidad
nula nunca se consigue.
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Modelando el
campo del fluido es posible calcular, en casi todos los casos de manera
aproximada, las fuerzas y los momentos que actúan sobre el cuerpo o cuerpos
sumergidos en el campo fluido. La relación entre fuerzas sobre un cuerpo
moviéndose en el seno de un fluido y las velocidades viene dada por los
coeficientes aerodinámicos. Existen coeficientes que relacionan la velocidad
con las fuerzas y coeficientes que relacionan la velocidad con el momento.
Conceptualmente los más sencillos son los primeros, que dan la fuerza de
sustentación {\displaystyle {L}} , la resistencia aerodinámica {\displaystyle
{D}} y fuerza lateral {\displaystyle
{Y}} en términos del cuadrado de la
velocidad (V2), la densidad del fluido (ρ) y el área transversal (St):
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