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¿Cómo funciona un Hydrofoil ?
Pero, ¿cómo hydrofoil un hydrofoil ?
La mayoría describiría un hydrofoil un avión bajo el agua. Un hidroala en el agua sigue básicamente las mismas leyes que una vela al viento. Dado que el agua tiene una densidad mayor que el aire, incluso los perfiles mucho más pequeños generan fuerzas enormes.
¿Qué significa «elevación»?
Cada ala tiene un borde de ataque (punto A) y un borde de salida (punto B). En la superficie superior del ala, la distancia entre el punto A y el punto B es mayor que en la superficie inferior del ala. Dado que la distancia a lo largo de la superficie superior es mayor, para que el fluido llegue al borde de salida al mismo tiempo tanto en la parte superior como en la inferior del ala, el fluido que se desplaza por la superficie superior tiene que hacerlo más rápido que el que se desplaza por la superficie inferior del ala. En el siglo XVIII, Daniel Bernoulli descubrió que, si la velocidad del fluido aumenta, su presión disminuye (principio deBernoulli ).
Dado que el fluido se desplaza más rápido por la parte superior del hydrofoil, según el principio de Bernoulli, esto daría lugar a una presión baja en la parte superior del ala y a una presión alta en la parte inferior, lo que generaría una fuerza de sustentación. Lamentablemente, esta teoría no explica por qué los aviones pueden volar boca abajo ni por qué un ala plana genera sustentación. Otra teoría que explica la sustentación se basa en la tercera ley de Newton, que establece que a toda acción corresponde una reacción igual y opuesta. Esta teoría de la cinética de partículas sostiene que las moléculas entrantes son desviadas hacia abajo por el fluido y, en consecuencia, el ala siente una fuerza hacia arriba.
Sin embargo, esta teoría no se ajusta a la realidad, ya que no tiene en cuenta la interacción de las moléculas entre sí y no explica las diferencias de presión a ambos lados del ala. La tercera teoría se basa en el denominado «efecto Venturi», según el cual, al estrechar el flujo de un fluido, este se mueve más rápido. Según el principio de Bernoulli, sabemos que si un fluido se desplaza más rápido, produce una presión más baja y, debido a la diferencia de presión entre la parte superior y la inferior, se genera sustentación.
Al igual que la teoría anterior, esta tampoco explica cómo los aviones pueden volar boca abajo o cómo un ala plana puede generar sustentación. No obstante, la mayoría de los científicos coinciden en la siguiente explicación. La sustentación es una fuerza de reacción que experimenta el ala al desviar el flujo hacia abajo. Cualquier objeto, como el hydrofoil, debe ejercer alguna fuerza que desvíe el fluido, por ejemplo, el impulso o los motores. Si dicho objeto, como el hydrofoil empuja más fluido hacia abajo que hacia arriba hydrofoil la diferencia se denomina sustentación.
Resumen:
Hydrofoil el ala de un avión, la sustentación proviene del desvío del flujo hacia abajo, ya que el ala introduce una curvatura en el flujo a su alrededor, lo que da lugar a zonas de alta y baja presión; esto conduce a una mayor velocidad media del fluido en la parte superior del ala debido al principio de Bernoulli. Según las investigaciones, los hidroalas son más eficientes cuando el ángulo de ataque es de tres a cuatro grados, con una relación entre sustentación y resistencia de aproximadamente 20-25 a uno. Si el ángulo de ataque es superior a 15 grados, puede producirse una pérdida, dependiendo del diseño del ala. En general, en comparación con las alas de avión, los hidroalas utilizan un ángulo de ataque menor debido a la mayor densidad y viscosidad del agua.
