INSTITUTO TECNOLÓGICO Y DE ESTUDIOS SUPERIORES DE MONTERREY
M95030. Aerodinámica

Departamento académico:Ingeniería Mecánica
Unidades:3-0-8
Requisito:no tiene
Semestre y carrera:
Equivalencia:no tiene

Objetivo general de la materia:El estudiante comprenderá la interacción del aire con la aeronave, las razones por la cuales vuela y puede hacer maniobras para poder analizar y diseñar aeronaves subsónicas haciendo uso de los métodos de cantidad de movimiento, flujo potencial y flujo viscoso.
Temas y subtemas del curso:1. La atmósfera
1.1. Propiedades
1.2. Extensión
1.3. Variación de variables con la altitud.
2. Atmósfera Standard Internacional
3. Flujo de aire
3.1. Circulación
3.2. Efecto Magnus
3.3. Flujo bidimensional alrededor de un perfil aerodinámico
3.4. Condición Kutta 1 hora
3.5. Transición
3.6. Número de Reynolds
3.7. Similitud
4. Perfiles aerodinámicos de baja velocidad
4.1. Fuerzas y momentos en un perfil bidimensional
4.2. Coeficientes aerodinámicos
4.3. Distribución de Presiones
4.4. Curva de sustentación
4.5. Arrastre
4.6. Momento de cabeceo
4.7. Ala tridimensional
4.8. Características geométricas del ala
4.9. Flujo a lo largo del ala y vórtices en punta
4.10. Corrección de la sustentación
4.11. Arrastre
4.12. Efecto del Reynolds 1 hora
5. Dispositivos de alta sustentación
5.1. Flaps Inducido
5.1.1. Simple
5.1.2. “Split”
5.1.3. Ranurado
5.1.4. Fowler
5.2. Ranura frontal
5.3. Soplado
5.4. Succión
6. Flujo Potencial
6.1. Ecuación de continuidad
6.2. Ecuación de líneas de corriente
6.3. Función de flujo
6.4. Superposición
6.5. Circulación
6.6. Vorticidad
6.7. Flujo irrotacional
6.8. Potencial de velocidad

Objetivos específicos de aprendizaje:La atmósfera
El estudiante conocerá como esta compuesta la atmósfera terrestre así como sus divisiones y propiedad para poder entender los fenómenos físicos presentes en ella.
Atmósfera Standard Internacional
El estudiante conocerá las tablas conocidas como Atmósfera Standard Internacional para poder hacer uso de ella en los cálculos referentes a aeronaves.
Flujo de aire
El estudiante conocerá las propiedades del aire y sus características al fluir externamente alrededor de un cuerpo.
Perfiles aerodinámicos de baja velocidad
El estudiante entenderá las características de operación de perfiles subsónicos para su selección y análisis en aeronaves por medio de tablas y gráficas disponibles comercialmente.
Dispositivos de alta sustentación
El estudiante entenderá la necesidad de dispositivos de alta sustentación para poder identificarlos, analizarlos y seleccionarlos para su utilización en aeronaves.
Ala tridimensional
El estudiante entenderá las limitaciones y características del flujo en tres dimensiones para considerarlas al seleccionar y diseñar alas reales.
Flujo Potencial
El estudiante utilizará sus conocimientos matemáticos para calcular los campos de flujo circundantes a una aeronave para poder analizar diversas formas aerodinámicas básicas.

Metodología de enseñanza:ñanza
Tiempo estimado de cada tema:1. La atmósfera
1.1. Propiedades 0.5 horas
1.2. Extensión 0.5 horas
1.3. Variación de variables con la altitud. 0.5 horas
2. Atmósfera Standard Internacional 0.5 horas
3. Flujo de aire
3.1. Circulación 2 horas
3.2. Efecto Magnus 1 hora
3.3. Flujo bidimensional alrededor de un perfil aerodinámico 1 hora
3.4. Condición Kutta 1 hora
3.5. Transición 1 hora
3.6. Número de Reynolds 1 hora
3.7. Similitud 1 hora
4. Perfiles aerodinámicos de baja velocidad
4.1. Fuerzas y momentos en un perfil bidimensional 1 hora
4.2. Coeficientes aerodinámicos 1 hora
4.3. Distribución de Presiones 1 hora
4.4. Curva de sustentación 1 hora
4.5. Arrastre 1 hora
4.6. Momento de cabeceo 1 hora
4.7. Ala tridimensional 1 hora
4.8. Características geométricas del ala 1 hora
4.9. Flujo a lo largo del ala y vórtices en punta 1 hora
4.10. Corrección de la sustentación 1 hora
4.11. Arrastre Inducido 1 hora
4.12. Efecto del Reynolds 1 hora
5. Dispositivos de alta sustentación
5.1. Flaps
5.1.1. Simple 0.5 horas
5.1.2. “Split” 0.5 horas
5.1.3. Ranurado 0.5 horas
5.1.4. Fowler 0.5 horas
5.2. Ranura frontal 0.5 horas
5.3. Soplado 0.5 horas
5.4. Succión 0.5 horas
6. Flujo Potencial
6.1. Ecuación de continuidad 2 horas
6.2. Ecuación de líneas de corriente 2 horas
6.3. Función de flujo 2 horas
6.4. Superposición 2 horas
6.5. Circulación 2 horas
6.6. Vorticidad 2 horas
6.7. Flujo irrotacional 2 horas
6.8. Potencial de velocidad 2 horas

Políticas de evaluacion sugeridas:3 exámenes parciales 40%
1 examen final 40%
Tareas 5%
Investigación 15%

Libro de texto1:L. J. Clancy, Aerodynamics, 1975
Libro de texto2:Libro de Texto 2


Libro de texto3:Libro de Texto 3


Libro de consulta:Schlichting, Boundary Layer Theory, 1953.
N. F. Krasnov, Aerodinámica en Preguntas y Problemas, 1985.
Ordoñez, Aerodinámica, 1979.
J. D. Anderson, Introduction to flight, 2000
\0Material de apoyo:Matlab, Matemática.


Perfil del Profesor:Doctor en Mecánica de Fluidos o Ing. Aeronáutica. Interesado en la Aviación.


Fecha de la última actualización : 2 de febrero de 2004(M)