Principios de aerodinámica/Kitesurf en Mallorca

Aerodinamica de kites. Con el título de esta entrada en nuestro blog de kitesurf en Mallorca, queremos acercarte a la comprensión de las fuerzas de las cualse depende un kite para conseguir los resultados que esperamos


habrá una segunda parte del post, en donde hablaremos de los vientos térmicos, propios del verano de Mallorca pero  hasta entonces vamos a enfocarnos en cómo el aire en movimiento -viento- va a afectar al perfil aerodinamico de una cometa.

Si Hablamos de los kites tipo foil, más aerodinámicos que los kites hinchables, veremos, como al ser la parte inferior de un kite foil algo mas plana, la parte superior del kite tipo foil tiene una curva más pronunciada.

Estas diferencias en la forma del kite, a causa de ciertas propiedades físicas van a lograr que el viento permita que la cometa se eleve y comience a volar, tal como las partículas empiecen a afectar el perfil del kite

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Al aumentar la velocidad del viento, aumenta proporcionalmente la tasa en que las particulas de aire empiezan a afectar nuestro perfil aeródinamico.  Las partículas, que en intensidades inferiores de viento tenían un comportamiento, empiezan a actuar diferentemente y comienzan a interactuar de un modo mucho mas activo en el perfil, simultaneamente, en sus dos superficies, superior e inferior.

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Vemos que las partículas se empiezan a comprimir por encima y por debajo de nuestro kite como si se tratara de un atasco de tráfico.  Imaginemos una autopista de 4 carriles que está cerrada en tres de sus carriles, dejando libre un solo carril, todo el tráfico se embotellará en ese punto.

Lo que tenemos ahora es: los mismos 4 carriles de tráfico, tratando de conseguir paso a través de un solo carril, y como se trata de imaginar, imaginemos que los conductores son unos grandes expertos y que no tienen problemas de cambio de marcha, embrague y frenos, etc, por tanto consiguen eficientemente seguir moviendose sin que el embotellamiento deje de fluir.

Mientras nuestro kite foil recibe el aire por delante, las partículas comienzan a actuar de la misma manera que el tráfico.  Es la forma curvada de nuestro kite foil la que provoca esta tendencia al embotellamiento eficiente.  Ahora, en la parte superior del perfil, la misma cantidad de aire, que tenía 4 carriles para circular, debe utilizar 1 carril para pasar, y esta disminución en el espacio para que ese aire que pasa sobre nuestro kite foil fluya, provoca un dramático aumento en la velocidad del flujo.

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Mientras que en la parte inferior del kite foil no hay tantas partículas capaces de golpear el kite, al haber menos curvatura fluyen más eficientemente. Así tenemos que en la parte superior del perfil la velocidad que adquiere el aire para recorrer ese recorrido es mayor, en función del recorrido que las particulas de aire circulando por la parte baja de la cometa deberan cubrir.

Ello creará un área de baja presión sobre el kite dado que la mayor velocidad va en proporción inversa a la presión que se crea, y consiguientemente, ya que hay menos curva en la parte inferior de la cometa y las partículas no tienen que meterse en un área tan pequeña para pasar.

Serán más las partículas que podrán circular por la superficie inferior de la misma a menor velocidad, este incremento en el numero de particulas provocará un área de menor velocidad del viento y en consecuencia una mayor presión.

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Equilibrio de fuerzas

Esto que acabo de referir es la consecuencia del Principio de Bernoulli, en donde el aire que incide sobre el borde de ataque de un perfil aerodinamico pasa por ambos lados, superior e inferior y tiene que coincidir en el borde de salida, es decir: el aire que entra por abajo y por arriba tiene que salir al mismo tiempo del perfil. Según la teoría de Bernoulli, y como he explicado anteriormente, el aire que pasa por la parte de arriba del perfil tiene que recorrer más distancia que el de la parte de abajo, y por ello ese aire va más rápido.

Esta diferencia de velocidad, hace que por la parte superior del perfil, donde el aire va más deprisa, se forme una zona de depresión provocando una fuerza ascendente o sustentación. Esta ley es, de la misma forma la que rige el ala de un avion en vuelo.

Son estas diferencias de presión, alta vs baja, las que juntas causan que el kite vuele eficientemente -con las implicaciones aerodinamicas posteriores que el trimado del kite foil, en sus diferentes opciones logrará. O, dicho de otra manera, toda la gama de grises -elecciones- que eso supone en el perfil/ comportamiento de un kite foil, si comparado con el -solo blanco/solo negro- en lo referente a opciones aerodinamicas, que un kite de tubo puede ofrecer

5 foil kite vs tube kite, mallorca-kitesurfen blog

Estas fuerzas independientemente no hacen por si mismas un perfil mas eficiente. La mayor presión que adquiere la parte inferior del perfil por si sola no eleva el kite, al igual que la baja presión sobre el kite no «chupa» el kite hacia abajo. Ambas presiones trabajan como un equipo.

 

Kite Tubes y Kite Foils

Ahora bien, cuando estos sutiles detalles aerodinamicos se aplican a una cometa de tubo, y aún cuando necesariamente se ha de mantener la diferencia de presiones entre su parte superior e inferior, el resultado aerodinamico que obtendremos no puede ser exactamente el mismo.

tube kite tiene menos oportunidades de trimado

Bajo la cometa de tubo existen turbulencias, ya que el perfil no es constante.  Pasamos de un cilindro, el bladder central, redondo, a una tela, con el consiguiente desperdicio aerodinamico que los une y hay que hacer notar que, además, dicha tela está obligada a recibir por su parte superior -recordemos que ambas partes del perfil estan separadas por menos de un milimetro de espesor- una presión bastante diferente que la que circula por su parte inferior, razón por la cual, habrá tendencia al flameo, o manifestación optico auditiva de esa turbulencia.

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Fluid Torque – el kite mas aerodinamico construido
Para evitar ese efecto, deberemos de crear un perfil lo más rigido y tensionado posible, siendo así que en ocasiones el flameo = turbulencia, será inevitable, especialmente cuando la fuerza del viento tiende a subir o se hace más racheado, y proporcionando paralelamente la consiguiente fragilidad que inevitablemente esa situación va a añadir al producto.

Es fácil comprender que todo lo que está sometido a gran esfuerzo, tanto presión de aire en los distintos bladders del kite como en las costuras que unen los distintos paños tensos de que la cometa de tubo está fabricada, se ha de hacer notar con el paso del tiempo

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La elección es de cada uno y como ya se sabe que en esta vida, todo no se puede tener, queda a tu albedrío, Elige lo que más satisfacciones te de. Y … navega siempre con las maximas precauciones

kitesurfing club Mallorca

 

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