Sustentación

A sustentación é a forza xerada sobre un corpo que se despraza a través dun fluído, de dirección perpendicular á da velocidade da corrente incidente.

Como con outras forzas aerodinámicas, na práctica empréganse coeficientes adimensionais que representan a efectividade da forma dun corpo para produciren sustentación e úsanse para facilitaren os cálculos e os deseños.

O modelo matemático da forza de sustentación é:

${\displaystyle L={\frac {1}{2}}\rho V^{2}AC_{L}}$

onde:

• L é a forza de sustentación en N.
• ${\displaystyle \rho }$ é a densidade do fluído, en kg/m³.
• ${\displaystyle V}$ é a velocidade, en m/s.
• ${\displaystyle A}$ é a área de referencia do corpo,m².
• ${\displaystyle C_{L}}$ é o coeficiente de sustentación. Como o resto de coeficientes aerodinámicos, é adimensional. Este coeficiente áchase experimentalmente de acordo a:

${\displaystyle C_{L}={\frac {L}{{\frac {1}{2}}\rho V^{2}A}}}$

Na aeronáutica

Exemplo de gráfica coeficiente de sustentación-ángulo de ataque

En aeronáutica é a principal forza que permite que unha aeronave con ás se manteña en voo. Esta, ao ser maior có peso total da aeronave, permítelle engalar.

Para a sustentación emprégase a notación ${\displaystyle L}$, do termo inglés lift, e ${\displaystyle C_{L}}$ para o coeficiente de sustentación, o cal sempre se busca sexa o maior posible.

Ademais, a sustentación, e en consecuencia, o seu coeficiente, dependen directamente do ángulo de ataque, aumentando segundo aumenta este até chegar a un punto máximo, despois do cal o fluxo de aire que pasa sobre o extradorso (parte superior da á), non logra percorrer na súa totalidade e manterse adherido ao perfil aerodinámico, dando lugar á entrada en perda (stall, en inglés).

No automobilismo

Para a sustentación utilízase a notación ${\displaystyle F_{z}}$, e ${\displaystyle C_{z}}$ para o coeficiente de sustentación, xa que esta forza actúa paralelamente ao eixo OZ do triedro de referencia que se asocia ao vehículo.

Para poder comparar directamente a sustentación que producen dous vehículos nas mesmas condicións, utilízase o coeficiente ${\displaystyle SC_{z}}$, exactamente polos mesmos motivos que no caso da resistencia aerodinámica.

${\displaystyle SC_{z}=C_{z}\cdot S_{planta}}$

Nos vehículos de rúa non se adoita ter en conta nin aproveitar a sustentación e mesmo pode haber un pequeno coeficiente positivo. .. En moitos tipos de vehículos de competición, como poden ser os da Fórmula 1, ocorre todo o contrario, buscándose que sexa negativo; é dicir, que o vehículo sexa empuxado cara ao chan, co obxectivo de obter un mellor agarre ou apoio aerodinámico, mediante superficies como aleróns ou o aproveitamento do fondo plano.
Ademais, nalgúns destes vehículos, dependendo entre outras cousas da distribución de masas e do tipo de tracción, búscanse apoios aerodinámicos diferentes para cada eixo, polo que pode haber un coeficiente diferente asociado a cada un deles.

Véxase tamén

• Capa límite
• Resistencia aerodinámica
• Efecto solo
• Efecto Venturi
• Vorticidade