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Escoamentos exteriores

Escoamentos exteriores. Matéria : Escoamento em torno de perfis: nomenclatura, sustentação e entrada em perda; curvas características dos coeficientes de sustentação, resistência e de pressão. Problema. Escoamento em torno de perfis.

khalil
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Presentation Transcript

  1. Escoamentos exteriores • Matéria: • Escoamento em torno de perfis: nomenclatura, sustentação e entrada em perda; curvas características dos coeficientes de sustentação, resistência e de pressão. • Problema. . Mecânica dos Fluidos II Prof. António Sarmento - DEM/IST

  2. Escoamento em torno de perfis • Baixa curvatura das linhas de corrente –> gradientes de pressão adversos baixos: não há separação Resistência de atrito (ou viscosa) dominante e pequena Perfil simétrico com ângulo de incidência nulo (Re7000) Mecânica dos Fluidos II Prof. António Sarmento - DEM/IST

  3. Escoamento em torno de perfis • Curvatura das linhas de corrente elevada –> pressão mínima baixa –> gradientes de pressão adversos elevados: separação Resistência de forma dominante (e alta) Ângulo de ataque de 5º (Re7000) - mesmo perfil Mecânica dos Fluidos II Prof. António Sarmento - DEM/IST

  4. Escoamento em torno de perfis • Sequências do MFM: • Dynamics/Dependence of Forces on Re and Geometry/Lift and Drag forces • Boundary Layer/Separation/Leading edge separation Mecânica dos Fluidos II Prof. António Sarmento - DEM/IST

  5. Entrada em perda – depende Re  - Ângulo de ataque Escoamento em torno de perfis • Curvas aerodinâmicas de perfis: Mecânica dos Fluidos II Prof. António Sarmento - DEM/IST

  6. Nomenclatura • Perfil alar – secção transversal da superfície sustentadora • Superfície sustentadora (airfoil) – corpo de forma ligeiramente encurvada que dá origem a uma força sustentadora perpendicular à direcção do movimento. • Asa de avião • Pá de turbomáquina axial Mecânica dos Fluidos II Prof. António Sarmento - DEM/IST

  7. Nomenclatura • L – Bordo de ataque (Leading edge) • T – Bordo de fuga (Trailing edge) • Corda (chord), recta tangente à linha que limita inferiormente o perfil Mecânica dos Fluidos II Prof. António Sarmento - DEM/IST

  8. Nomenclatura • c – Valor da corda (corda) – comprimento da corda entre duas perpendiculares à corda que passam nos bordos de fuga e de ataque. • t – espessura máxima (medida perpendicular à corda c) f t c Mecânica dos Fluidos II Prof. António Sarmento - DEM/IST

  9. Nomenclatura • Esqueleto (chamber line), lugar geométrico dos centros dos círculos inscritos no perfil • f – flexa máxima (distância máxima entre o esqueleto e a recta que une a extremidade do esqueleto) Mecânica dos Fluidos II Prof. António Sarmento - DEM/IST

  10. Nomenclatura •  – Ângulo de ataque – ângulo entre o escoamento não-perturbado e a corda. • L - Força de sustentação (Lift);D – Força de resistência (Drag) Mecânica dos Fluidos II Prof. António Sarmento - DEM/IST

  11. Característica 3D em asas finitas • O escoamento em torno de uma asa finita é sempre 3D ocorrendo vórtices de extremidade que reduzem a sustentação Mecânica dos Fluidos II Prof. António Sarmento - DEM/IST

  12. Coeficiente de sustentação CL para asa infinita e escoamento invíscido •  - ângulo de ataque (escoamento) f t c Expressão teórica baseada em escoamento potencial Mecânica dos Fluidos II Prof. António Sarmento - DEM/IST

  13. Escoamentos exteriores • Curvas do coeficiente de pressão no intradorso e extradorso =6º =1,2º x/c Mecânica dos Fluidos II Prof. António Sarmento - DEM/IST

  14. Escoamentos exteriores Mecânica dos Fluidos II Prof. António Sarmento - DEM/IST

  15. Escoamentos exteriores Avião: Peso – 180 kN; área de asa – 160 m2; corda média – 4 m; velocidade – 250 milhas/hora a 3000 m de altitude. Qual o tempo de voo planado (sem motor) e a distância horizontal percorrida se o avião perder o motor nas condições indicadas? = tan-1 D/L = 0,01 l = 300 km V = 45,8 m/s T = 1,82 h Mecânica dos Fluidos II Prof. António Sarmento - DEM/IST

  16. Escoamentos exteriores • Matéria: • Escoamento em torno de perfis: nomenclatura, sustentação e entrada em perda; curvas características dos coeficientes de sustentação, resistência e de pressão. • Problema. Mecânica dos Fluidos II Prof. António Sarmento - DEM/IST

  17. Escoamentos exteriores • Bibliografia: • White – Fluid Mechanics: Última parte cap. 7 • Parte relativa à nomenclatura e curvas de funcionamento de perfis: Folhas de Escoamento de Fluidos Perfeitos, Prof. António Falcão, AEIST. Mecânica dos Fluidos II Prof. António Sarmento - DEM/IST

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