aerodinâmicas

La aerodinámica es la rama de la física y la ingeniería que estudia el comportamiento del aire cuando interactúa con cuerpos en movimiento. Su finalidad es entender las fuerzas y los momentos que el flujo aerodinámico genera, para diseñar vehículos, proyectiles y estructuras que se muevan de forma eficiente y estable.

Las fuerzas aerodinámicas principales son la sustentación y la resistencia, generadas por la interacción del aire con superficies como alas, carenados o cascos. La sustentación surge de diferencias de presión entre la cara superior e inferior de una estructura, mientras que la resistencia resulta de la fricción viscosa en la capa límite y de la separación del flujo.

El comportamiento del flujo depende del perfil geométrico, del ángulo de ataque, del régimen de flujo (laminar o turbulento) y del número de Reynolds. En la frontera entre aire y sólido se forma una capa límite cuyo estado influye en la eficiencia y en la estabilidad del sistema.

Para describir cuantitativamente el rendimiento se utilizan coeficientes sin unidades, como el coeficiente de sustentación (Cl) y el coeficiente de arrastre (Cd), que dependen del ángulo de ataque y de la geometría. Las curvas Cl y Cd caracterizan el rendimiento en condiciones de vuelo y uso práctico.

Los métodos de análisis incluyen pruebas en túneles de viento y simulaciones numéricas de dinámica de fluidos computacional (CFD), además de aproximaciones teóricas para casos simples. Estas herramientas permiten optimizar diseños y prever efectos de cambios de geometría.

Aplicaciones abarcan la aeronáutica y la automoción, la energía eólica, los deportes de vela y ciclismo, y la ingeniería de interiores de vehículos, entre otras. La aerodinámica continúa evolucionando con materiales, superficies adaptativas y flujos multifásicos.

Historia: el estudio de los principios aerodinámicos se remonta a Leonardo da Vinci y a los trabajos de Bernoulli, Reynolds y otros. En el siglo XX, el desarrollo de túneles de viento y de CFD aceleró el avance de diseños más eficientes.