Mecânica dos fluidos/Fluxo laminar do líquido ideal: diferenças entre revisões
| [edição não verificada] | [edição não verificada] |
Conteúdo apagado Conteúdo adicionado
Sem resumo de edição |
Sem resumo de edição |
||
Linha 28:
Se escolhermos a linha de corrente que fica na superfície da água, teremos, trabalhando com pressões manométricas,
Linha 43:
== Fluxo ao redor de uma asa de avião ==
A equação de Bernoulli é válida para fluidos incompressíveis e com viscosidade nula. O caso do fluxo de ar ao redor da asa de um avião pode ser analisado através dessas equações, contanto que a velocidade não seja muito elevada (tipicamente abaixo de mach = 0.3). Neste caso, o ar pode ser considerado incompressível. O referencial mais conveniente a usar não é a terra, e sim o corpo do avião; se a velocidade for constante, esse referencial é inercial. Para um observador no solo, o fluxo não poderia ser considerado como de regime permanente.
[[Image:Mov laminar 1.JPG|thumb|385px|center|Linhas de corrente ao redor de uma asa.]]
A uma altitude de 1000 m, a temperatura é de cerca de 280 K, e a velocidade do som, 336 m/s. O avião poderia então mover-se, em relação ao ar, a uma velocidade de até 0.3 · 336 m/s = 112 m/s, e a equação de Bernoulli continuaria sendo válida. Tomando como referência uma linha de corrente que ataque frontalmente a asa no ponto A e passe por cima dela, teremos
<center><math>\frac{v_{ar}^2}{2} \;+\; \frac{p{ar}}{\rho} \;+\; g z_A \;=\; \frac{v_A^2}{2} \;+\; \frac{p_A}{\rho} \;+\; g z_A \;=\; \frac{v_B^2}{2} \;+\; \frac{p_B}{\rho} \;+\; g z_B </math></center>
onde B é um ponto qualquer na superfície superior da asa. Obviamente, v<sub>ar</sub> é a velocidade do avião com relação ao ar. Como v<sub>A</sub> = 0, a pressão p<sub>A</sub> será a pressão de estagnação.
<center><math>p_A \;=\; p{ar} \;+\; \frac{\rho v_{ar}^2}{2}</math></center>
A pressão estática no ponto B será dada por
<center><math>p_B \;=\; p{ar} \;+\; \frac{\rho (v_{ar}^2 \;-\; v_B^2)}{2}</math></center>
Similarmente, se escolhermos uma linha de corrente que passe por baixo da asa, teremos, num ponto C localizado na superfície inferior
<center><math>p_C \;=\; p{ar} \;+\; \frac{\rho (v_{ar}^2 \;-\; v_C^2)}{2}</math></center>
E a diferença de pressões que atua verticalmente sobre a asa será
<center><math>\Delta p \;=\; p_C \;-\; p_B \;=\; \frac{\rho (v_B^2 \;-\; v_C^2)}{2}</math></center>
A asa deve ser desenhada de forma que v<sub>C</sub> < v<sub>B</sub> de forma a termos p<sub>C</sub> > p<sub>B</sub>. Assim, a asa sofrerá a ação de uma força ascendente. O desenho mostra que a velocidade do fluxo na parte superior da asa é mais alta, uma vez que as linhas de corrente são mais próximas.
| |||