Número de eficiencia de Oswald - Oswald efficiency number

La eficiencia de Oswald , similar a la eficiencia del tramo , es un factor de corrección que representa el cambio en la resistencia con la sustentación de un ala o avión tridimensional, en comparación con un ala ideal que tiene la misma relación de aspecto y una distribución de sustentación elíptica.

Definición

La eficiencia de Oswald se define para los casos en los que el coeficiente de resistencia total del ala o del avión tiene una dependencia constante + cuadrática del coeficiente de sustentación del avión.

${\ Displaystyle C_ {D} = C_ {D_ {0}} + {\ frac {(C_ {L}) ^ {2}} {\ pi e_ {0} AR}}}$

dónde

${\ Displaystyle C_ {D} \;}$	es el coeficiente de arrastre general ,
${\ Displaystyle C_ {D_ {0}} \;}$	es el coeficiente de arrastre de elevación cero ,
${\ Displaystyle C_ {L} \;}$	es el coeficiente de sustentación de la aeronave ,
${\ Displaystyle \ pi \;}$	es la relación entre la circunferencia y el diámetro de un círculo,
${\ Displaystyle e_ {0} \;}$	es el número de eficiencia de Oswald
${\ Displaystyle AR}$	es la relación de aspecto

Para aviones convencionales de ala fija con relación de aspecto y barrido moderados, el índice de eficiencia de Oswald con los flaps de ala retraídos suele estar entre 0,7 y 0,85. A velocidades supersónicas, el número de eficiencia de Oswald disminuye sustancialmente. Por ejemplo, a Mach 1.2, es probable que el número de eficiencia de Oswald esté entre 0.3 y 0.5.

Comparación con el factor de eficiencia del tramo

Con frecuencia se asume que el número de eficiencia de Oswald es el mismo que el factor de eficiencia del tramo que aparece en la teoría de la línea de elevación y , de hecho, se usa típicamente el mismo símbolo e para ambos. Pero esto supone que el coeficiente de arrastre del perfil es independiente de , lo que ciertamente no es cierto en general. Suponiendo que el perfil de arrastre en sí mismo tiene una dependencia constante + cuadrática de , un desglose alternativo del coeficiente de arrastre puede ser dado por ${\ Displaystyle C_ {L}}$${\ Displaystyle C_ {L}}$

${\ Displaystyle C_ {D} = c_ {d_ {0}} + c_ {d_ {2}} (C_ {L}) ^ {2} + {\ frac {(C_ {L}) ^ {2}} { \ pi eAR}}}$

dónde

${\ Displaystyle c_ {d_ {0}} \;}$	es la parte constante del coeficiente de arrastre del perfil,
${\ Displaystyle c_ {d_ {2}} \;}$	es la parte cuadrática del coeficiente de arrastre del perfil,
${\ Displaystyle e \;}$	es el factor de eficiencia del tramo de la teoría no viscosa, como la teoría de la línea de elevación

Al igualar las dos expresiones se obtiene la relación entre el número de eficiencia de Oswald e ₀ y la eficiencia del tramo de la línea de elevación e . ${\ Displaystyle C_ {D}}$

${\ Displaystyle C_ {D_ {0}} = c_ {d_ {0}}}$

${\ displaystyle {\ frac {1} {e_ {0}}} = {\ frac {1} {e}} + \ pi ARc_ {d_ {2}}}$

Para la situación típica , tenemos . ${\ Displaystyle c_ {d_ {2}}> 0}$${\ Displaystyle e_ {0} <e}$

Ver también

• Arrastre inducido por sustentación
• Teoría de la línea de elevación

Notas

Referencias

• Raymer, Daniel P. (2006). Diseño de aeronaves: un enfoque conceptual , cuarta edición. Serie de educación AIAA. ISBN  1-56347-829-3
• Anderson, John D. (2008). Introducción al vuelo , sexta edición. McGrawHill. ISBN  0-07-126318-7
• Doctor. William Bailey Oswald, http://calteches.library.caltech.edu/3961/1/Obituaries.pdf