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¿Tiene sustentación un ala en un flujo potencial?

Me cuesta entender si un ala colocada en un flujo potencial, suponiendo que no hay viscosidad ni rozamiento con el ala, producirá o no una sustentación. He visto varias versiones contradictorias (para mí) de lo que ocurre en este caso, en particular:

  • En Landau - Lifshitz, Vol 6, §11 se demuestra que el vector fuerza sobre cualquier objeto en un flujo potencial es cero (es decir, no hay ni sustentación ni arrastre). Las matemáticas que hay detrás de esta derivación están por encima de mi comprensión, por lo que no puedo seguir realmente cómo se demuestra y qué suposiciones se hacen a lo largo del camino.
  • El artículo de Wikipedia sobre el la paradoja de d'Alambert afirma que un cuerpo en un flujo potencial no experimenta resistencia. Por otra parte, el artículo no dice nada sobre las fuerzas de sustentación y la versión alemana afirma explícitamente que no se aplica a las fuerzas de sustentación.
  • Una explicación común de la sustentación producida por las alas parece ser que su forma asimétrica provoca una mayor velocidad del flujo por encima del ala y una menor por debajo. Debido a la ecuación de Bernoulli, esto daría lugar a una diferencia de presión y, por tanto, a una fuerza. Sinceramente, no entiendo muy bien esta explicación, ya que no veo de dónde se supone que proceden las diferentes velocidades (sin fricción y, por tanto, sin la circulación resultante de las turbulencias detrás del ala).

Así que ahora me pregunto si las alas tienen o no sustentación en fluidos irrotacionales, no viscosos e incompresibles.

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brbdc Puntos 36

La sustentación de un perfil aerodinámico no surge de la forma asimétrica del ala. Se debe a que la dirección del flujo de aire se desvía. Esta desviación adopta la forma de una vorticidad alrededor del ala, pero eso no es incompatible con el flujo potencial.

Este artículo muestra claramente cómo un vórtice puede ser irrotacional.

Esta foto en el artículo de Wikipedia sobre flujo potencial ilustra un ala que genera sustentación en un flujo potencial.

He aquí el mejor debate, el más científico y el más accesible Todavía no he visto explicar cómo funcionan las alas. ¡Que aproveche!

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Tomáš Kafka Puntos 1777

La solución del flujo potencial alrededor de un perfil aerodinámico sin la condición Joukovsky-Kutta debería dar siempre como resultado una circulación nula. Si sólo tenemos en cuenta la condición J.K., la solución es diferente; hemos incluido implícitamente la viscosidad en el problema y la circulación no es necesariamente nula, ¡incluso si no hay término de viscosidad!

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