Relat Rio 1

Escola Politécnica da USP

PME2237 – Mecânica dos Fluidos XI

Experiência 1 – Escoamento ao Redor de um Cilindro em Túnel de Vento

Turma 27 – Grupo 6

Nome: Abílio Moço Ferreira Neto nUSP: 7573830
Nome: Carolina Ferreira Raitz nUSP: 7630722
Nome: Guilherme Cidreira de Souza nUSP: 7578303
Nome: Renan Fazio Ribeiro nUSP: 8043267
Nome: Victoria Vazzoler Rodrigues dos Santos nUSP: 8610590

Professor Sadalla Domingos
1. Introdução:

Nesta experiência será feito um ensaio em túnel de vento para estudar o comportamento de um fluido sobre um corpo cilíndrico. Esse tipo de ensaio é muito utilizado na construção civil e na indústria, pois auxilia na determinação de parâmetros físicos específicos que agem sobre um determinado projeto. Por exemplo, a velocidade do ar no tubo de Pitot de um avião, a pressão exercida pela água nos pilares de uma ponte, entre outros.

2. Objetivos:

a) Medir a velocidade do ar, utilizando um tubo de Pitot estático e aplicando as equações de Bernoulli.
b) Determinar a distribuição de pressões e o coeficiente de pressão na superfície do cilindro.
c) Determinar a força de arrasto e o coeficiente de arrasto associados às pressões.
d) Analisar o comportamento do escoamento na região próxima ao cilindro, determinando suas características (laminar, turbulento) e observando o fenômeno da separação.

3. Fundamentos teóricos:

Quando um sólido se move com relação a um fluido, sofre uma força de resistência ao seu movimento. Essa resistência é uma resultante gerada por duas forças: a força de arrasto (FD), paralela à velocidade do corpo, e a força de sustentação (FL), perpendicular à velocidade.

Figura 1 – Representação do escoamento sobre o cilindro
A força total () é dada pela soma vetorial entre as forças de arrasto e de sustentação. Neste experimento, as forças perpendiculares (FD), que são geradas pelo atrito viscoso, serão desprezadas, assim temos: = D + L ≈ P = D = -
P = forças de pressão p = pressões sobre o cilindro
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