El coeficiente de sustentación, generalmente abreviado como Cl, es un número que se utiliza para comparar el rendimiento de las superficies aerodinámicas y las alas. El coeficiente de elevación también es una de las variables que entran en la ecuación de elevación o fórmula de elevación (ver Recursos). Entonces, cuando resuelve el coeficiente de elevación, en realidad está resolviendo una versión reordenada de la ecuación de elevación.
Los datos que entran en el coeficiente de elevación
Para calcular el coeficiente de elevación, necesita varios datos clave: Debe conocer el área del ala o superficie aerodinámica en cuestión, la velocidad a la que se vuela y la densidad del material. Por lo general, obtendrá estos datos de pruebas del mundo real en un túnel de viento, en cuyo punto puede hacer referencia a la ecuación de elevación y, utilizando el coeficiente de sustentación al que acaba de llegar, determine matemáticamente cuánta sustentación produciría la misma ala o perfil aerodinámico bajo diferentes condiciones.
Consejos
Existen algunas limitaciones sobre cómo se puede utilizar el coeficiente de sustentación para modelar efectos en diferentes condiciones. En particular, la compresibilidad del aire y la viscosidad del aire en el caso observado y el caso modelado deben ser similares. De lo contrario, sus resultados no serán precisos.
La fórmula del coeficiente de elevación
Una vez que tenga los datos que se acaban de mencionar, todo lo que tiene que hacer es introducirlos en la fórmula del coeficiente de elevación y resolverlos. Esa fórmula es:
Cl = \ frac {2L} {rV ^ 2A
Aunque a veces puede verlo escrito como:
Cl = \ frac {L} {qA}
dóndeLsigue siendo el ascensor,Asigue siendo el área del ala yqes la presión dinámica, que equivale a 0,5 × V2.
Consejos
Ambas formas de escribir la ecuación para el coeficiente de elevación dan el mismo resultado; simplemente están escritos de manera un poco diferente. Si quieres un desafío divertido, usa álgebra básica para demostrar que las ecuaciones son equivalentes.
Un ejemplo de cálculo del coeficiente de elevación
A continuación, se muestra un ejemplo de cómo calcular el coeficiente de elevación, utilizando datos del mundo real de un Boeing 747. Su sustentación generada es de 637.190 libras; la densidad del aire es 0.00058735 slug / ft3 (asumiendo una altitud de 40.000 pies); la velocidad es 871 pies / s; y el área de referencia es de 5.500 pies2. Insertar todo eso en su ecuación para el coeficiente de elevación le da:
Cl = \ frac {2 (637,190)} {0,00058735 \ times 8712 \ times 5,500} = 0.519999558
Cl = 0.519999558, que, dependiendo de los parámetros de su trabajo, puede redondear a 0.52.
Entonces, el coeficiente de sustentación de este modelo particular de Boeing 747, bajo estas condiciones, es 0.52.
Consejos
La abreviatura habitual de coeficiente de elevación es Cl, que no siempre se muestra claramente en algunas fuentes. Para ser claros, es una C mayúscula ("ver") seguida de una l minúscula ("ell").
