arrasto e sustentacao

Arrasto e Sustentação

Quando um corpo se move através de um fluido, há uma interação entre o corpo e o fluido. Esta interação pode ser descrita por forças que atuam na interface entre fluido e corpo. O escoamento de um fluido em torno de um objeto origina uma interação entre ambos que se traduz em forças e momentos. Estas tem origem no campo de pressões em torno do corpo e nas tensões de atrito viscosa à sua superfície. Para analisar estes efeitos analise-se mais de perto o que acontece em torno de um objeto bidimensional, no caso vertente um perfil alar.

Figura (1) Fundamentos da mec. dos fluidos arrasto e sustentação: a) Força de pressão; b) força viscosa; c) Força resultante [de Munson et al, 1998].

Sempre é interessante conhecer as distribuições de pressão e de tensão de cisalhamento na superfície do corpo, mesmo que seja difícil obter esta informação. Entretanto, na maioria das vezes, apenas os efeitos globais destas tensões são necessários para resolver os nossos problemas. Para escoamentos bidimensionais, a resultante das forças de pressão e de cisalhamento pode se dividir em duas componentes: uma na direção do escoamento, que é a força de arrasto, e a outra na direção normal ao escoamento chamada de sustentação. Como podemos observar na figura abaixo:

Figura (2).Forças num objeto (arrasto e sustentação) [Mecânica dos Fluidos, Forças aerodinâmicas,2011]

O arrasto, FA, e a sustentação, Fs, podem ser apresentados como coeficientes adimensionais: o coeficiente de arrasto e o coeficiente de sustentação, definidos como:

Onde A em geral é a área projetada na direção perpendicular ao escoamento.

Referências:

Munson B. R. ,