Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
ARRASTO E SUSTENTAÇÃO COMPONENTES MIRASLANE FERREIRA DA SILVA SARA RAQUEL LAURENTINO BARBOSA DE LIMA SINTIA RAIANNE BEZERRA DE SOUZA VICTOR HUGO MARTINS VICTOR RAVEL DE MEDEIROS COSTA ARRASTO E SUSTENTAÇÃO Sempre que existir movimento relativo entre o corpo sólido e o fluido viscoso que o circunda, o corpo experimentará uma força resultante (F). Conceitualmente o procedimento para achar essas resultantes parece ser simples e não muito complexo, porém, na prática, é bastante difícil de ser implementado.Por essas razões, devemos recorrer a métodos experimentais. A força resultante é decomposta na força de arrasto, que age na direção do escoamento, e na força de sustentação (caso ela exista para o corpo), que age na direção normal do escoamento. A FORÇA DE ARRASTO Os efeitos combinados da pressão e das forças tangenciais de cisalhamento, na direção do movimento, é que correspondem a força de arrasto. É preciso que o fluido esteja em movimento sobre um corpo, um fluido em repouso exerce somente forças normais sobre a superfície de um corpo imerso nele, ou seja, o corpo em repouso não está suscetível a força de arrasto. Geralmente o arrasto é um efeito indesejado. Em alguns casos, o efeito do arrasto produz um efeito muito benéfico e tentamos maximizá-lo. EFEITO INDESEJADO DO ARRASTO EFEITO BENÉFICO DO ARRASTO FORÇA DE SUSTENTAÇÃO As componentes da pressão e forças de cisalhamento na parede, na direção normal ao escoamento tendem a mover o corpo nessa direção, sua soma é chamada de sustentação. Para maioria dos objetos a força mais significativa é a de arrasto, entretanto existem alguns objetos, tais como aerofólios, para qual a sustentação é significativa. O QUE FAZ O AVIÃO VOAR ? Basicamente existem quatro forças básicas presentes no voo: Sustentação, Arrasto, Tração, Peso Quando um avião se desloca pelo ar, ocorre um fenômeno na sua asa que irá produzir uma força para cima, sentido inverso ao peso.O perfil da asa ou aerofólio tem comprimentos diferentes na parte superior (extradorso) e na parte inferior (intradorso) devido ao seu formato, possibilitando que duas partículas de ar percorrendo tais comprimentos ao mesmo tempo, conseqüentemente tenham velocidades diferentes. O arrasto é uma força aerodinâmica devido a resistência do ar, que se opõe ao avanço de um corpo. Essa força depende de alguns fatores como: a forma do corpo, a sua rugosidade e o efeito induzido resultante da diferença de pressão entre a parte inferior e superior da asa. Coeficiente de Arrasto ARRASTO DE ATRITO : ESCOAMENTO SOBRE UMA PLACA PARALELA AO ESCOAMENTO Arrasto de pressão puro: escoamento sobre uma placa normal ao escoamento 1.É o atrito direto das partículas do fluxo do ar com a superfície de um objeto. Exemplo um avião. 2.Fricção ocorre por causa da viscosidade do fluido em contato com a superfície. 3.Aeronaves de baixo desempenho o arrasto de atrito é quase desprezível. 4.Só percebemos em aeronaves de alto desempenho. 5.Altas velocidades causam aquecimento do revestimento externo por atrito com fluido (Ar). 6.A viscosidade do fluido influencia na resistência pelo atrito. Aumentando a viscosidade causando um aumento no arrasto. Arrasto de atrito ARRASTO DE PRESSÃO 1.Acontece pela diferença entre pressões. 2.Acontecendo uma soma de pressões da parte dianteira do objeto em movimento através do ar com as depressões da parte traseira tendo uma pressão positiva resultante. (Arrasto de pressão). 3.Sofre interferência da viscosidade. 4.A facilidade com que o fluido percorre a superfície do objeto é o que vai determinar quão tardiamente a camada limite irá se deslocar. 5.Turbulência na parte traseira do corpo ou objeto é indicativo considerável de arrasto de pressão. 6.Se tomarmos um avião como um conjunto montado, o seu arrasto total será superior à soma dos arrastos de seus componentes. Isso acontece devido a interferência que o fluxo de uma superfície gera em outra próxima. Carenagem Coeficiente de arrasto EQUAÇÃO DE BERNOULLI E SUSTENTAÇÃO Sua equação deixa clara que a soma da energia cinética com a energia potencial gravitacional e a energia potencial de pressão é uma constante. Explorando um pouco mais a equação, podemos ver que a diferença de pressão estática de um fluido é equivalente a diferença de pressão dinâmica. Para ilustrar esse efeito Bernoulli em um aerofólio, por exemplo, podemos observar que as linhas de corrente do extradorso estão mais comprimidas que as linhas do intradorso. Como consequência, a velocidade do ar acima da asa é maior do que a de baixo da asa. É como apertar a saída de uma mangueira: a água jorra com mais velocidade. Assim, a distribuição de pressão em torno da asa de um avião, por exemplo, dará origem a uma resultante com componente vertical e horizontal e a resultante na direção perpendicular ao escoamento é exatamente a força de sustentação. EFEITO MAGNUS
Compartilhar