Aerodinamica

Expõe aqui as tuas questões e dúvidas sobre assuntos de Física.

Mensagempor hexphreak em Domingo Fev 24, 2008 8:22 pm

manuelmarque Escreveu:EDIT: é verdade, Henrique, que tal a segunda sessão? :)

Muito boa, mas o <sarcasm>Ricardo não nos deixou dormir</sarcasm> na Sexta! :wink: Não achei muito "lobo mau"-ish, mas mesmo assim foi altamente :D
Avatar do utilizador
hexphreak
top-Quark!
top-Quark!
 
Mensagens: 1959
Registado: Segunda Nov 05, 2007 8:52 pm
Localização: Maia/Porto

Mensagempor Dynamis em Quinta Jul 03, 2008 11:07 pm

Só para informar, para quem se interessou pelo tema da Aerodinâmica, que está disponível uma actualização do paper sobre o mecanismo da sustentação aerodinâmica, escrito em português.
última vez editado por Dynamis s Quarta Jul 30, 2008 12:48 am, editado 10 vezes no total
Avatar do utilizador
Dynamis
bottom-Quark!
bottom-Quark!
 
Mensagens: 76
Registado: Quinta Fev 21, 2008 8:41 pm

Mensagempor Dynamis em Quinta Jul 03, 2008 11:07 pm

Podem, também, ver uma simples demonstração "caseira" do princípio físico aerodinâmico do extradorso alar, aqui com água e uma colher, no vídeo seguinte:

http://www.youtube.com/watch?v=AvLwqRCbGKY


Do this at home! :wink:
última vez editado por Dynamis s Terça Jul 08, 2008 4:06 am, editado 1 vez no total
Avatar do utilizador
Dynamis
bottom-Quark!
bottom-Quark!
 
Mensagens: 76
Registado: Quinta Fev 21, 2008 8:41 pm

Mensagempor MiguelReisOrcinha em Quinta Jul 03, 2008 11:17 pm

centrífuga ou centrípeta?
"My goal is simple. It is a complete understanding of the universe, why it is as it is and why it exists at all."
Hawking
Avatar do utilizador
MiguelReisOrcinha
charm-Quark!
charm-Quark!
 
Mensagens: 624
Registado: Sexta Set 07, 2007 7:22 am
Localização: Marinha Grande, Leiria

Mensagempor Dynamis em Sexta Jul 04, 2008 2:01 am

O fluido tende a seguir colado à linha do dorso, por causa da viscosidade. E permanece colado enquanto a "camada-limite" permanecer colada. Este princípio também se chama "Efeito Coanda":

Imagem
Avatar do utilizador
Dynamis
bottom-Quark!
bottom-Quark!
 
Mensagens: 76
Registado: Quinta Fev 21, 2008 8:41 pm

Mensagempor Dynamis em Sexta Jul 04, 2008 2:31 am

MiguelReisOrcinha Escreveu:centrífuga ou centrípeta?


Centrífuga, definitivamente :wink:


A aceleração radial é que é sempre, por definição, centrípeta. Na experiência da colher na interacção com o fluido viscoso, a aceleração angular radial (centrípeta) \frac{v^2}{r} dos elementos do volume de fluido resulta em:

1 - Força centrípeta, que actua no fluido \rho \frac{v^2}{r}

e, por reacção,

2 - Força centrífuga, ou reacção centrífuga, que actua no perfil (extradorso convexo, neste caso)

As Forças têm a mesma magnitude (os módulos são iguais) mas têm sinal contrário, ou seja, as Forças desenvolvem-se em sentidos opostos. A componente centrífuga é que forma a sustentação do perfil, no extradorso, e não a componente centrípeta.

\left|\rho \frac{v^2}{r} \right|=\left|-\rho \frac{v^2}{r} \right|

Logo, elas anulam-se quando somadas.

Em vectores:

\vec{{F}_{cp}}+\vec{{F}_{cf}}=0

Penso que o documento cujo link coloquei em cima explica um pouco melhor este mecanismo físico.
última vez editado por Dynamis s Quinta Out 01, 2009 9:48 pm, editado 2 vezes no total
Avatar do utilizador
Dynamis
bottom-Quark!
bottom-Quark!
 
Mensagens: 76
Registado: Quinta Fev 21, 2008 8:41 pm

Mensagempor MiguelReisOrcinha em Sexta Jul 04, 2008 6:18 am

cool... o paper é bastante esclarecedor...
"My goal is simple. It is a complete understanding of the universe, why it is as it is and why it exists at all."
Hawking
Avatar do utilizador
MiguelReisOrcinha
charm-Quark!
charm-Quark!
 
Mensagens: 624
Registado: Sexta Set 07, 2007 7:22 am
Localização: Marinha Grande, Leiria

Mensagempor Dynamis em Terça Jul 08, 2008 4:43 am

Uma chamada de atenção importante para dois pontos da "dissertação" sobre o mecanismo da sustentação.

O Professor Brederode de Aerodinâmica do IST indirectamente "puxou-me as orelhas" por eu ter afirmado que o fenómeno de o fluido contornar a curvatura era, na prática, o "Efeito Coanda", argumentando que se devia à "tensão superficial" e não aquele fenómeno que é um caso particular de escoamento turbulento. Eu não sei o suficiente de Física para argumentar. Porém, se assim for, então muita gente da Física estará equivocada. O professor do Departamento de Física da Univ. Frankfurt, Klaus Weltner (PhD), diz, até, o seguinte:

"Also the stationary flow around an aerofoil which produces lift is only possible due to the Coanda-effect and the air's viscosity."

http://user.uni-frankfurt.de/~weltner/Mis6/mis6.html

Outra coisa que importa reter é que a equação de Bernoulli pode ser sempre utilizada na quantificação da sustentação, para fazer equivaler pressões estáticas a velocidades de escoamento; sem embargo, ela só é válida para situações de escoamento em que não há atrito e, tal como eu dizia, não serve para explicar o abaixamento da pressão nem para explicar o mecanismo da produção da sustentação aerodinâmica.

Em relação ao Efeito Coanda, por eu não conhecer a sua total acepção em Física, resolvi editar e retirar a menção ao Efeito Coanda no meu primeiro post, na página anterior (nº 3) desta thread.

Se, contudo, alguém souber explicar bem o "Efeito Coanda" e a sua relação (ou não!) com a "tensão superficial" e com as "forças de Van der Waals" não hesite!
Avatar do utilizador
Dynamis
bottom-Quark!
bottom-Quark!
 
Mensagens: 76
Registado: Quinta Fev 21, 2008 8:41 pm

Mensagempor Dynamis em Terça Jul 08, 2008 10:30 pm

Apesar de ainda não ter uma noção perfeitamente concreta acerca da acepção e da boa aplicação do "Efeito Coanda", pelo menos confirmei com o meu pai (que é de Química) que, por causa das Forças de adesão, a água escoa aderindo ao dorso convexo de uma colher, e não pelas Forças de coesão (responsáveis, por exemplo, pela tensão superficial nos líquidos e pela formação de gotas esféricas de água por causa das Forças internas que puxam as moléculas para a forma mais compacta).

Na apresentação seguinte, de uma aula de Química, consegue obter-se algumas noções sobre as Forças moleculares que actuam nos fluidos:

http://www2.passosuemg.br:8080/fep/down ... aula10.doc

Em relaçao ao Efeito Coanda, alguém dá alguma achega? Poderá dizer-se que o Efeito Coanda resulta das Forças internas? De adesão e/ou de coesão? O que é, concretamente (sem recorrer à Wikipedia, que também diz muita coisa incerta...)

trus trus
Avatar do utilizador
Dynamis
bottom-Quark!
bottom-Quark!
 
Mensagens: 76
Registado: Quinta Fev 21, 2008 8:41 pm

Mensagempor jap em Terça Jul 08, 2008 11:16 pm

Caro Dynamis,

É só para mostrar que estou a seguir a thread com atenção mas que não me é possível nesta altura alongar-me sobre estas questões uma vez que estou envolvido nesta semana, em paralelo, em N actividades muito absorventes, algumas das quais olímpicas. :cool:

Quando tiver oportunidade retomarei aqui algumas questões, como o efeito Coanda.

Para já, aqui fica uma provocação ainda sobre a questão da interpretação da lei de Bernoulli com efeito causal ou explicativo. No clássico tubo de venturi (esqueçamos por agora as asas dos aviões), um tubo com estrangulamento, é a queda de pressão que provoca a variação de velocidade do fluido ou é a variação da velocidade do fluido que provoca a queda de pressão? Esta questão faz sentido? Se sim, qual é a resposta correcta:

a) É a variação de pressão (que é uma força por unidade de área) que provoca a variação da velocidade - como todos sabem, são as forças que provocam variações de velocidade e não o contrário :P

ou


b) A velocidade do fluido varia devido ao facto de o fluido ser incompressível (secção do tubo varia, é só aplicar a equação da continuidade. Ou seja, como consequência da eq. da incompressibilidade do tubo, a velocidade tem de aumentar na secção estreita, e é esta variação de velocidade que *provoca* a variação de pressão :P

ou

c) A uma variação de pressão corresponde uma variação de velocidade, como consequência da conservação da energia e da incompressibilidade do fluido. Ponto final e não são necessárias interpretações causais. :cool:

Que opinam, quarkianos? :wink:
José António Paixão
Departamento de Física da FCTUC
Avatar do utilizador
jap
Site Admin
Site Admin
 
Mensagens: 6805
Registado: Quinta Nov 09, 2006 9:34 pm
Localização: Univ. de Coimbra

Mensagempor Dynamis em Quarta Jul 09, 2008 1:36 am

Olá Prof!

Essa é a questão que falta responder! Bravo!

Pensando melhor, no meu próprio entendimento, o que faz acelerar um volume de fluido em escoamento num tubo fechado é um diferencial de pressões e fico-me por aqui. Um gradiente de baixas pressões a jusante fará acelerar o escoamento bem como um aumento de pressão a montante. A equação da continuidade explica o aumento da velocidade (conservação da massa) em caso de diminuição da secção da tubagem.

Agora, a diminuição da pressão é que pode resultar:

*da aceleração radial do volume de fluido em escoamento, na secção convexa da curvatura do estrangulamento do clássico Tubo de Venturi; ou

*do aumento da velocidade, pelo teorema da conservação da energia (contrariamente à aplicação a condições de escoamento livre ou free stream).
última vez editado por Dynamis s Domingo Jul 13, 2008 7:23 am, editado 1 vez no total
Avatar do utilizador
Dynamis
bottom-Quark!
bottom-Quark!
 
Mensagens: 76
Registado: Quinta Fev 21, 2008 8:41 pm

Mensagempor Dynamis em Quarta Jul 09, 2008 2:06 am

Queria só acrescentar, em relação ao Efeito Coanda. Até encontrei um ensaio científico da Univ. Toronto (Inst For Aerospace Studies) que diz assim no abstract:

«The flow phenomenon in both liquids and gases of the adherence of a jet or jet sheet to a solid surface has been named the Coanda effect. The report discusses an experimental investigation, which shows that the Coanda effect is not limited to attached deflection surfaces or to inclined single or multiple flat-plate surfaces. The horizontally ejected subsonic and overchoked jet sheets successfully bridged horizontal and vertical gaps of 32 and 10 times the nominal jet sheet thickness (t = 1/16 inch) respectively...»

http://www.stormingmedia.us/52/5250/0525016.html


Pelo menos o abstract não refuta a utilização do termo "Efeito Coanda" para escoamentos de fluidos em aderência a superfícies (as Forças de adesão) e até diz que é usado nesses termos, embora penso que o autor pretende demonstrar o fenómeno também numa aplicação mais abrangente como sugere.
Avatar do utilizador
Dynamis
bottom-Quark!
bottom-Quark!
 
Mensagens: 76
Registado: Quinta Fev 21, 2008 8:41 pm

Mensagempor Dynamis em Domingo Jul 13, 2008 5:15 pm

Olá Professor Paixão e amigos "quarkianos":

Estive a estudar mais uns textos de Física sobre a compatibilidade da equação de Bernoulli. Depois de tudo o que já li e pensei sobre o assunto, fico com a seguinte ideia:

*A equação de Bernoulli, seja ela derivada do teorema da conservação da energia ou da aceleração tangencial com base nas equações de Euler, pode ser sempre aplicada tanto em condições de escoamento confinado em tubagens tal como em "free stream" ou escoamento livre. However,

*A equação de Bernoulli não pode convenientemente ser aplicada nos termos de causalidade, uma vez que é um equivalência matemática e não um mecanismo.

Em qualquer das situações, a equação de Bernoulli é válida apenas se não for equacionado o atrito ou os efeitos da viscosidade. Em relação aos efeitos da viscosidade, penso que teríamos de subir para as equações dos físicos Navier-Stokes de que eu não sei rigorosamente nada...

Pensem assim: em escoamento livre, se aumentarem a velocidade (ou pressão dinâmica), a pressão estática não baixa porque esta é igual à pressão atmosférica. Ou seja, a pressão total aumenta (na medida do aumento da pressão dinâmica), ou seja, não é const. Em escoamento fechado, a pressão estática baixa, uma vez que a pressão total é constante.

Penso que fiquei mais elucidado após umas boas horas de leitura e reflexão. Talvez este assunto não seja assim tão "obscuro"... :wink:

Abraço e mais uma vez obrigado Prof. Paixão por colocar a questão nos termos em que colocou, pois fez-me voltar a estudar um pouco mais... :lol:

Ah, e desculpem não me ter ainda apresentado, o meu nome é Pedro e sou o autor do documento sobre o mecanismo da sustentação, o qual tenho melhorado consideravelmente.

Adorei a iniciativa deste fórum de Física, pois é uma óptima oportunidade para questionar e debater assuntos de Física, na minha opinião o melhor fórum da área em língua portuguesa.
última vez editado por Dynamis s Sexta Jul 31, 2009 11:15 am, editado 6 vezes no total
Avatar do utilizador
Dynamis
bottom-Quark!
bottom-Quark!
 
Mensagens: 76
Registado: Quinta Fev 21, 2008 8:41 pm

Mensagempor jap em Domingo Jul 13, 2008 5:36 pm

Obrigado Pedro,

Por ajudares a desbravar este assunto 'tricky' :wink: e que é, frequentemente, tão mal tratado! Os esclarecimentos foram preciosos e os quarkianos agradecem.

Abraço,
jap
José António Paixão
Departamento de Física da FCTUC
Avatar do utilizador
jap
Site Admin
Site Admin
 
Mensagens: 6805
Registado: Quinta Nov 09, 2006 9:34 pm
Localização: Univ. de Coimbra

Mensagempor Dynamis em Domingo Jul 13, 2008 10:03 pm

Eu é que agradeço, Professor, pela amabilidade com que me recebeu neste forum muito interessante e útil, e peço desculpa se alguma vez me deixei levar por raciocínios aparentemente um pouco mais confusos ou difíceis.

Parabéns pela iniciativa deste fórum, que é uma óptima iniciativa.

Abraço.
Avatar do utilizador
Dynamis
bottom-Quark!
bottom-Quark!
 
Mensagens: 76
Registado: Quinta Fev 21, 2008 8:41 pm

AnteriorPróximo

Voltar para Questões sobre Física

Quem está ligado

Utilizadores a navegar neste fórum: Nenhum utilizador registado e 2 visitantes

cron