Teoría del momento

En dinámica de fluidos, la teoría del momento o la teoría del actuador de disco es una teoría que describe un modelo matemático de un disco actuador ideal, como una hélice o un rotor de helicóptero, de W.J.M. Rankine (1865), Alfred George Greenhill (1888) y Robert Edmund Froude (1889).

El rotor se modela como un disco infinitamente delgado, que induce una velocidad constante a lo largo del eje de rotación. El estado básico de un helicóptero es el de vuelo estacionario. Este disco crea un flujo alrededor del rotor. Bajo ciertas premisas matemáticas del fluido, se puede extraer una conexión matemática entre potencia, radio del rotor, par y velocidad inducida. La fricción no está incluida.

Para un rotor abierto estacionario sin conducto exterior, como un helicóptero en vuelo estacionario, la potencia necesaria para producir un empuje determinado es:

P=T32*** *** A{displaystyle P={sqrt {frac}{2rho A}}

donde:

• T es el impulso
• *** *** {displaystyle rho } es la densidad del aire (o de otro medio)
• A es el área del disco del rotor
• P es poder

Un dispositivo que convierte la energía de traslación del fluido en energía de rotación del eje o viceversa se denomina actuador de disco Rankine. Las implementaciones en la vida real de tales dispositivos incluyen hélices marinas y de aviación, molinos de viento, rotores de helicópteros, bombas centrífugas, turbinas eólicas, turbocompresores y agitadores químicos.