Teorema Kutta Joukowski 3b3g4y

Teorema de Kutta-Joukowski

Dos antiguos científicos en la aerodinámica, Kutta en Alemania y Joukowski en Rusia, trabajaron para cuantificar la elevación obtenida por un flujo de aire sobre un cilindro giratorio. La relación de elevación es Elevación por unidad de volumen = L = ρGV donde ρ es la densidad del aire, V es la velocidad del flujo, y G se llama "intensidad de vórtice". La intensidad de vórtice está dada por G = 2ρωr2 donde ω es la velocidad angular del giro del cilindro. Como todas las elevaciones aerodinámicas, esto parece un poco misterioso, pero lo podemos ver en términos de redireccionamiento del flujo del aire, si el cilindro atrapa algo del aire en la capa límite de la superficie del cilindro y lo lleva a su alrededor e impulsándolo hacia abajo, entonces le ha dado un momento hacia abajo. Eso puede actuar para dar al cilindro un momento hacia arriba, de acuerdo con el principio de conservación del momento. Otro enfoque, es decir, que se ha ejercido sobre el aire, una componente de la fuerza hacia abajo y bajo la tercera ley de Newtondebe haber una fuerza hacia arriba sobre el cilindro. Otro enfoque más, es decir que la parte superior del cilindro está ayudando a la corriente de aire, acelerando el flujo sobre la parte superior del cilindro. Entonces por la ecuación de Bernoulli, la presión sobre la parte superior del cilindro disminuye, proporcionándole una elevación efectiva.

Condición de Kutta

Velocidad infinita en el borde de salida:

Un cuerpo con un borde de arrastre afilado que se mueve a través de un fluido creará sobre sí mismo una circulación de suficiente resistencia para mantener el punto de estancamiento trasero en el borde de salida.

Relación:

La condición explica el movimiento del fluido a través del perfil en principal concentración en el borde de salida y el teorema explica el origen de la fuerza de sustentación, haciendo uso de la condición. Esto es, Kutta da los parámetros básicos para que se pueda analizar la corriente del flujo y posteriormente poder analizar la fuerza de sustentación en el perfil. Cabe mencionar que la aplicación de la condición de Kutta en aerodinámica es muy basta, principalmente en perfiles nuevos que van a ser sometidos a análisis matemáticos.