¿Quién es el padre de la aerodinámica?

El británico George Cayley, considerado el padre de la aerodinámica, destacó por su estudio científico del vuelo, definiendo el concepto del avión como se entiende hoy: un aparato de ala fija con sistemas separados de elevación, propulsión y control.

Prandtl realizó importantes trabajos pioneros en el campo de la aerodinámica, y durante la década de 1920 desarrolló la base matemática que da sustento a los principios fundamentales de la aerodinámica subsónica. En sus estudios identificó la capa límite, y elaboró la teoría de la línea sustentadora para alas esbeltas.

Los registros más antiguos que se han documentado en cuanto a esto serían los que recogen información acerca del aprovechamiento del viento a través de la navegación marítima con veleros y embarcaciones, así como también el uso de los molinos de viento.

El principio básico por el que vuelan los aviones es el principio de Bernoulli, que sostiene que "la presión ejercida por un fluido es inversamente proporcional a su velocidad de flujo." A medida que el avión incrementa su velocidad, logra que el fluido que lo rodea (el aire) ejerza menos presión.

El número de Prandtl es una propiedad sólo del fluido; es la relación entre la difusión de cantidad de movimiento dado por la viscosidad cinemática ν, y la difusión del calor, α, por conducción.

En problemas de transferencia de calor el número de Prandtl controla el espesor relativo de las capas límite de momento y térmica. Cuando Pr es pequeño significa que el calor se difunde muy rápido comparado con la velocidad (momento).

En 1726, Sir Isaac Newton se convirtió en la primera persona en desarrollar una teoría de la resistencia del aire, lo que lo convirtió en uno de los primeros aerodinámicos.

Las cuatro fuerzas del vuelo son sustentación, peso, empuje y arrastre . Estas fuerzas hacen que un objeto se mueva hacia arriba y hacia abajo, más rápido o más lento. La cantidad de cada fuerza que hay cambia la forma en que el objeto se mueve en el aire.

La primera ley establece que todo objeto en movimiento permanecerá en movimiento a menos que algún tipo de fuerza externa lo cambie .

Hay tres leyes de movimiento/vuelo descritas por Newton: Todo objeto en un estado de movimiento uniforme permanecerá en ese estado de movimiento a menos que una fuerza externa actúe sobre él. La fuerza es igual a la masa por la aceleración. Por cada acción hay una reacción igual y opuesta.

Esta deflexión que provoca el perfil del ala en el flujo de aire hace que, debido a la tercera ley de Newton (principio de acción reacción), se produzca una reacción en sentido inverso, es decir, hacia arriba del ala, y eso nos va a dar más sustentación.

Tercera Ley de Newton o principio de acción y reacción

Esta ley plantea que toda acción genera una reacción de igual intensidad, pero en sentido opuesto. Es decir, siempre que un objeto ejerza una fuerza sobre otro, este último devolverá una fuerza de igual magnitud, pero en sentido opuesto al primero.

El número de Reynolds se define como la relación entre las fuerzas inerciales (o convectivas, dependiendo del autor) y las fuerzas viscosas presentes en un fluido.

El número de Reynolds se trata de un concepto técnico y su nombre viene dado por la persona que lo descubrió en 1883: Osborne Reynolds. Se trata de un número de carácter adimensional que establece la relación entre las fuerzas de tipo inercial y las viscosas de un fluido en constante movimiento.

El número de Nusselt (Nu) es un número adimensional que mide el aumento de la transmisión de calor desde una superficie por la que un fluido discurre (transferencia de calor por convección) comparada con la transferencia de calor si ésta ocurriera solamente por conducción.

El número de Reynolds es el número que da las características del fluido, ya que es el cociente de la fuerza de inercia sobre un elemento de fluido, entre la fuerza viscosa, también permite caracterizar la naturaleza del flujo, es decir, si se trata de un flujo laminar o turbulento (Galván 2011).

El número de Reynolds (Re) es un cantidad adimensional que se utiliza para estudiar los sistemas de fluidos de diversas formas, como el patrón de flujo de un fluido en diferentes situaciones, la naturaleza del flujo y varios parámetros de la mecánica de fluidos.

El número de Reynolds es importante ya que tiene múltiples aplicaciones en diferentes campos como lo son el diseño de redes hidráulicas, comportamiento y diseño de naves en la aeronáutica, comportamiento y diseño de buques navales y en la medicina como lo es la microbiología.

La explicación del ascenso se ha atribuido tradicionalmente a un matemático suizo llamado Daniel Bernoulli (pronunciado Ber-noo-lee). Sin embargo, recientemente, muchos científicos han debatido si el uso del principio de Bernoulli para explicar cómo funcionan las alas es, de hecho, correcto.

De acuerdo con el número de Mach o velocidad relativa de un móvil con respecto al aire, la aerodinámica se divide en subsónica y supersónica según si dicho número es inferior o superior a la unidad.

Vela, secador de pelo, botella, botes, caja de zapados, tetrabrik, frutas, pelotas y otros objetos caseros. Muchas formas aerodinámi- cas de artefactos hechos por el hombre se han inspirado en la naturaleza. Por ejemplo, el tren bala japonés tiene su punta como el pico de un mar- tín pescador.

Historia. En 1726, Sir Isaac Newton se convirtió en la primera persona en desarrollar una teoría de la resistencia del aire,​ convirtiéndolo en uno de los primeros aerodinamistas.

Empuje . Para superar la resistencia, los aviones utilizan un sistema de propulsión para generar una fuerza llamada empuje. La dirección de la fuerza de empuje depende de cómo están acoplados los motores al avión.

Cuando la aeronave se eleva y las alas están apuntando hacia arriba, la corriente del viento inferior encuentra un obstáculo, las propias alas, que están frenando la aeronave, por lo que su presión aumenta. Y por el principio de Bernoulli, se produce una fuerza opuesta que impulsa el avión hacia arriba.

Definir principios aerodinámicos

El peso, la sustentación, el empuje y la resistencia son los cuatro principios de la aerodinámica. Estas fuerzas de la física del vuelo y de las estructuras de los aviones hacen que un objeto se desplace hacia arriba y hacia abajo, así como más rápido y más lento.

La fuerza aerodinámica es ejercida sobre un cuerpo por el aire (o algún otro gas) en el que el cuerpo está sumergido, y es debido al movimiento relativo entre el cuerpo y el gas.

La forma de un perfil aerodinámico típico es asimétrica: su superficie es mayor en la parte superior que en la inferior. A medida que el aire fluye sobre el perfil aerodinámico, es desplazado más por la superficie superior que por la inferior . Según la ley de continuidad, este desplazamiento, o pérdida de área de flujo, debe conducir a un aumento de la velocidad.