2004Mecânica dos Fluidos II Prof. António Sarmento - DEM/IST u Matéria: –Escoamento em torno de perfis: sustentação e entrada em perda. –Esquemas de controlo.

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1 2004Mecânica dos Fluidos II Prof. António Sarmento - DEM/IST u Matéria: –Escoamento em torno de perfis: sustentação e entrada em perda. –Esquemas de controlo de separação da camada limite Escoamentos exteriores

2 2004Mecânica dos Fluidos II Prof. António Sarmento - DEM/IST Escoamento em torno de perfis u Sequências do MFM: u Dynamics/Dependence of forces on Reynolds number and geometry: u Lift and Drag forces u Boundary layer/Separation: u Leading edge separation u Effects of boundary conditions on separation

3 2004Mecânica dos Fluidos II Prof. António Sarmento - DEM/IST Resistência de atrito (ou viscosa) dominante e pequena Escoamento em torno de perfis u Baixa curvatura das linhas de corrente –> gradientes de pressão adversos baixos: não há separação Perfil simétrico com ângulo de incidência nulo (Re  7000)

4 2004Mecânica dos Fluidos II Prof. António Sarmento - DEM/IST u Curvatura das linhas de corrente elevada –> pressão mínima baixa –> gradientes de pressão adversos elevados: separação Escoamento em torno de perfis Resistência de forma importante Ângulo de ataque de 5º (Re  7000) - mesmo perfil

5 2004Mecânica dos Fluidos II Prof. António Sarmento - DEM/IST u Curvas aerodinâmicas de perfis: Escoamento em torno de perfis  - Ângulo de ataque Entrada em perda – depende Re

6 2004Mecânica dos Fluidos II Prof. António Sarmento - DEM/IST u Matéria: –Escoamento em torno de perfis: sustentação e entrada em perda. –Esquemas de controlo de separação da camada limite. Escoamentos exteriores

7 2004Mecânica dos Fluidos II Prof. António Sarmento - DEM/IST u Bibliografia: –White – Fluid Mechanics: Última parte cap. 7 Escoamentos exteriores

8 2004Mecânica dos Fluidos II Prof. António Sarmento - DEM/IST u Mostre que, na ausência de vento, em voo planado o ângulo da trajectória com a horizontal é dado por tan  = D/L (D – resistência; L – sustentação) u Considere um planador com uma massa de 200 kg, 12 m 2 de asa, alongamento (corda/envergadura) de 11, e perfis NACA009, estime: a) A velocidade de entrada em perda; b) O menor ângulo com a horizontal de voo planado c) A maior distância que pode planar partindo duma altitude de 1.200 m. Escoamentos exteriores: Problema

9 2004Mecânica dos Fluidos II Prof. António Sarmento - DEM/IST u Mostre que, na ausência de vento, em voo planado o ângulo da trajectória com a horizontal é dado por tan  = D/L (D – resistência; L – sustentação) Escoamentos exteriores: Problema Resposta: mg sen  L D mg mg cos  Para que a trajectória seja rectilínea e a velocidade constante:

10 2004Mecânica dos Fluidos II Prof. António Sarmento - DEM/IST u Considere um planador com uma massa de 200 kg, 12 m 2 de asa, alongamento (corda/envergadura) de 11, e perfis NACA009, estime: a) A velocidade mínima do avião (de entrada em perda); Escoamentos exteriores: Problema

11 2004Mecânica dos Fluidos II Prof. António Sarmento - DEM/IST u Considere um planador com uma massa de 200 kg, 12 m 2 de asa, alongamento (corda/envergadura) de 11, e perfis NACA009, estime: b) O menor ângulo com a horizontal de voo planado Escoamentos exteriores: Problema

12 2004Mecânica dos Fluidos II Prof. António Sarmento - DEM/IST Distância horizontal percorrida: u Considere um planador com uma massa de 200 kg, 12 m 2 de asa, alongamento (corda/envergadura) de 11, e perfis NACA009, estime: c) A maior distância que pode planar partindo duma altitude de 1.200 m. Escoamentos exteriores: Problema V vxvx vzvz Tempo de descida: