Fenômenos de transporte

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  • Publicado : 23 de novembro de 2012
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1. Introdução
No presente relatório consta o experimento para analisar o campo de pressões ao redor de perfis aerodinâmicos, ao qual foram realizadas medidas de pressões, através do manômetro de tubo em “U”, em 6 (seis) pontos diferentes do perfil para os ângulos de 0°, 15°, 30º, 45° e 60º. Assim obtém-se seis medidas de pressão para cada ângulo, ao qual será calculado a pressão inferior(PI) e superior (PS) a forças (F) e a força de sustentação (Fsust.). Também será esboçado o gráfico α x Fsust.


2. Objetivos
O objetivo principal é esclarecer detalhadamente os resultados da experiência supracitada, medir o campo de pressões ao redor de perfis aerodinâmicos e analisar a força de sustentação em função do ângulo de ataque.

3. Metodologia
A metodologia usada para elaboraçãodo relatório foi feita sobre consultas pela internet, consultas em livros como o de Mecânica dos Fluidos de Franco Brunetti e através dos resultados obtidos na experiência.
4. Memória de Cálculo

4.1. ÂNGULO 0°:

P1 = ΔH1 . γH2O .: P1 = (0,34 – 0,174) x 104 .: P1 = 1660 Pa
P2 = ΔH2 . γH2O.: P2 = (0,348 – 0,178) x 104 .: P2 = 1700 Pa
P3 = ΔH3 . γH2O.: P3 = (0,236 – 0,165) x 104 .:P3 = 710 Pa
P4 = ΔH4 . γH2O.: P4 = (0,317 – 0,179) x 104 .: P4 = 1380 Pa
P5 = ΔH5 . γH2O.: P5 = (0,316 – 0,173) x 104 .: P5 = 1430 Pa
P6 = ΔH6 . γH2O.: P6 = (0,329 – 0,176) x 104 .: P5 = 1530 Pa

4.1.1. Cálculos de: PI, PS, ΔP e FSUST.
• Pressão Inferior:
PI = (P2 + P4 + P6)/3 .: PI = (1700+1380+1530)/3 .: PI = 1536,67 Pa
• Pressão Superior
PS = (P1 + P3 + P5)/3 .: PS =(1660+710+1430)/3 .: PS = 1266,67 Pa
• ΔP = PI - PS .: ΔP = 1536,67 – 1266,67 .: ΔP = 270 Pa

• FSUST. = ΔP.A.cosα .: FSUST. = 270.0,0096.cos(0)
FSUST. = 2,592 N

4.2. ÂNGULO 15º:
P1 = ΔH1 . γH2O .: P1 = (0,349 – 0,166) x 104 .: P1 = 1830 Pa
P2 = ΔH2 . γH2O.: P2 = (0,373 – 0,144) x 104 .: P2 = 2290 Pa
P3 = ΔH3 . γH2O.: P3 = (0,283 – 0,018) x 104 .: P3 = 2650 Pa
P4 = ΔH4 . γH2O.: P4 = (0,305 –0,191) x 104 .: P4 = 1140 Pa
P5 = ΔH5 . γH2O.: P5 = (0,298 – 0,193) x 104 .: P5 = 1050 Pa
P6 = ΔH6 . γH2O.: P6 = (0,300 – 0,205) x 104 .: P5 = 950 Pa

4.2.1. Cálculos de: PI, PS, ΔP e FSUST.
• Pressão Inferior:
PI = (P2 + P4 + P6)/3 .: PI = (2290+1140+950)/3 .: PI = 1460 Pa
• Pressão Superior
PS = (P1 + P3 + P5)/3 .: PS = (1830+2650+1050)/3 .: PS = 1843,33 Pa
• ΔP = PI - PS .: ΔP =1460 – 1843,33 .: ΔP = -383,33

• FSUST. = ΔP.A.cosα .: FSUST. = [(-383,33).0,0096.cos(15)]
FSUST. = -3,532 N

4.3. ÂNGULO 30º:
P1 = ΔH1 . γH2O .: P1 = (0,372 – 0,143) x 104 .: P1 = 2290 Pa
P2 = ΔH2 . γH2O.: P2 = (0,371 – 0,145) x 104 .: P2 = 2260 Pa
P3 = ΔH3 . γH2O.: P3 = (0,260 – 0,041) x 104 .: P3 = 2190 Pa
P4 = ΔH4 . γH2O.: P4 = (0,301 – 0,195) x 104 .: P4 = 1060 Pa
P5 = ΔH5. γH2O.: P5 = (0,289 – 0,201) x 104 .: P5 = 880 Pa
P6 = ΔH6 . γH2O.: P6 = (0,290 – 0,216) x 104 .: P5 = 740 Pa

4.3.1. Cálculos de: PI, PS, ΔP e FSUST.
• Pressão Inferior:
PI = (P2 + P4 + P6)/3 .: PI = (2260+1060+740)/3 .: PI = 1353,33 Pa
• Pressão Superior
PS = (P1 + P3 + P5)/3 .: PS = (2290+2190+880)/3 .: PS = 1786,67 Pa
• ΔP = PI - PS .: ΔP = 1353,33 – 1786,67 .: ΔP = -433,34

•FSUST. = ΔP . A . cosα .: FSUST. = [(-433,34).0,0096.cos(30)]
FSUST. = -3,577 N

4.4. ÂNGULO 45º:
P1 = ΔH1 . γH2O .: P1 = (0,285 – 0,143) x 104 .: P1 = 1420 Pa
P2 = ΔH2 . γH2O.: P2 = (0,371 – 0,145) x 104 .: P2 = 2260 Pa
P3 = ΔH3 . γH2O.: P3 = (0,273 – 0,029) x 104 .: P3 = 2440 Pa
P4 = ΔH4 . γH2O.: P4 = (0,285 – 0,210) x 104 .: P4 = 750 Pa
P5 = ΔH5 . γH2O.: P5 = (0,272 – 0,216) x 104.: P5 = 560 Pa
P6 = ΔH6 . γH2O.: P6 = (0,274 – 0,231) x 104 .: P5 = 430 Pa

4.4.1. Cálculos de: PI, PS, ΔP e FSUST.
• Pressão Inferior:
PI = (P2 + P4 + P6)/3 .: PI = (2260+750+430)/3 .: PI = 1146,67 Pa
• Pressão Superior
PS = (P1 + P3 + P5)/3 .: PS = (1420+2440+560)/3 .: PS = 1473,33 Pa
• ΔP = PI - PS .: ΔP = 1146,67 – 1473,33 .: ΔP = -326,66 Pa

• FSUST. = ΔP . A . cosα .: FSUST. =...
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