Relatório de Mecânica dos Fluidos

[pic 1]

FUNDAÇÃO EDSON QUEIROZ

UNIVERSIDADE DE FORTALEZA

CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS

ENGENHARIA MECÂNICA

Anderson Roseo Pereira

Matrícula: 1510158

Prática 02 – Análise do Campo de Pressões ao Redor de Perfis Aerodinâmicos

FORTALEZA

MAIO/2017

Sumário

Apresentação do Relatório3

Introdução4

Memorial de Cálculo5

Gráfico6

Conclusão .................................................................................................................................... 7

Bibliografia ................................................................................................................................... 8

Relatório apresentado como requisito parcial de avaliação da disciplina de Mecânica dos Fluidos – Turma 14 M7D - ministrada pelo Professor Cristiano Regis Freitas de Brito.

Introdução

A sustentação é a componente da força aerodinâmica perpendicular ao movimento do fluido. Tal força é a responsável pelo voo dos aviões e princípio de acionamento de muitos tipos de turbo máquinas. Nos aviões, por exemplo, as asas apresentam um formato aerodinâmico cuja seção é denominada aerofólio ou perfil aerodinâmico. Estes são projetados para produzir sustentação com a menor força de resistência possível. A Figura abaixo detalha a seção transversal de uma asa definindo um aerofólio. Um aerofólio apresenta uma borda de ataque e uma borda de fuga. Denomina-se corda (c) a linha que une a borda de ataque com borda de fuga. A linha curva que é sempre simétrica às superfícies superior e inferior denomina-se linha de camber ou linha média. Um perfil aerodinâmico é simétrico quando a linha da corda e a linha de camber são retas coincidentes. O formato de um aerofólio apresenta uma curvatura que atinge seu máximo indicada pela espessura máxima.

No automobilismo os veículos de passeio não se podem ter em conta nem aproveitar a sustentação e inclusive pode haver um pequeno coeficiente positivo. Em muitos tipos de veículos de competição, como podem ser os da Fórmula 1, ocorre tudo ao contrário, buscando-se que seja negativo (sustentação negativa); ou seja, que o veículo seja empurrado contra o solo, com o objetivo de obter um melhor agarre ou apoio aerodinâmico, mediante superfícies como ailerons ou o aproveitamento do fundo plano. Um exemplo máximo do aproveitamento deste efeito, foi o advento das chamadas "minissaias", no final dos anos 1970, que foram proibidas no início anos 1980. Além disso, em alguns destes veículos, dependendo entre outras coisas da distribuição de massas e do tipo de tração, se buscam apoios aerodinâmicos diferentes para cada eixo, pelo que pode haver um coeficiente diferente associado a cada um deles.[pic 2]

Na aula prática foi utilizado um perfil aerodinâmico similar à forma da asa de um avião dentro de túnel de vento, onde esse perfil podia ser regulado em 5 ângulos diferentes, nos quais foram aferidos alguns dados.

Memorial de Cálculo

Os dados a seguir representam as alturas aferidas nos manômetros de tubo em U em seus respectivos ângulos:

ÂNGULO	p1 (cm)	RESULTADO p1 (m)	p2 (cm)	RESULTADO p2 (m)	p3 (cm)	RESULTADO p3 (m)
0°	6,4	25,7	-0,0193	8,3	28,1	-0,0198	9,7	29,2	-0,0195
15°	5,8	26,3	-0,0205	6	30,4	-0,0244	5,5	33,3	-0,0278
30°	4,1	28,1	-0,0240	6,6	29,9	-0,0233	7,9	31	-0,0231
45°	2,5	29,5	-0,0270	5,2	31,4	-0,0262	6,5	32,4	-0,0259
60°	2,1	29,8	-0,0277	5,9	31,8	-0,0259	5,9	32,9	-0,0270

ÂNGULO	p4 (cm)	RESULTADO p4 (m)	p5 (cm)	RESULTADO p5 (m)	p6 (cm)	RESULTADO p6 (m)
0°	8,4	26,7	-0,0183	4,5	21,9	-0,0174	33,3	17,3	0,0160
15°	11,2	24,1	-0,0129	6,3	20	-0,0137	32,3	18,3	0,0140
30°	12,2	23	-0,0108	7,1	19,3	-0,0122	32,9	18,1	0,0148
45°	13,8	21,2	-0,0740	8,7	17,4	-0,0870	30,3	20,3	0,0100
60°	15	20	-0,0500	10,2	15,8	-0,0560	28	22,5	0,0550

Ao final da aula prática foram obtidos os seguintes valores:

ÂNGULO	pi	p s	∆p (pi-ps)	F (∆p*A)	Fsust (F*cosθ)
0°	-6,566	-19,53	12,96	0,1245	0,1245
15°	-4,200	-24,23	20,03	0,1924	0,1858
30°	-2,733	-23,46	20,73	0,1991	0,1724
45°	-2,033	-26,36	24,33	0,2336	0,1651
60°	-1,700	-26,86	25,166	0,2417	0,1208