Hidrodinâmica
2010/2011
Daniel Silva, Joana Grilo, Joana Guia, Jorge Ferrão e Tiago Castilho
Objectivos
• Realizar um ensaio laboratorial com um perfil alar delgado num
túnel de vento, a diferentes ângulos de ataque.
• Analisar qualitativamente a separação do escoamento
• Obter gráficos com os dados experimentais de CP vs x/c para cada
ângulo de ataque, e CL vs α, CD vs α, CL vs CD e CMC vs α.
• Comparar os resultados experimentais com os gráficos teóricos da
Teoria de Perfis Delgados.
Hidrodinâmica - 2010/2011 - Perfil Alar
Propriedades geométricas do perfil
Corda
250 mm
Envergadura geométrica
120 mm
Espessura relativa
10.1% a x/c=35%
Curvatura (f/c)
2.3% a x/c=45%
Raio de curvatura do bordo de ataque (r/c)
Hidrodinâmica - 2010/2011 - Perfil Alar
1.3%
Variação do coeficiente de sustentação
Para o perfil utilizado
1.4
1.0000
1.2
1
0.6000
0.8
0.4000
0.6
CL
0.2000
0.4
0.0000
-10.0
-0.2000
0.2
0
-0.2 -10
-5
0
5
10
-0.6000
-0.6
-0.8000
α
-5.0
0.0
-0.4000
-0.4
-0.8
y = 0.0913x - 0.0156
0.8000
y = 0.1097x + 0.262
-1.0000
• ângulo de sustentação nula positivo
• β negativo
• desvio sistemático de aproximadamente 2ᵒ
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5.0
10.0
Discussão de Resultados
Evolução da perda
• o escoamento entra em separação quando α= 16ᵒ e α= -7ᵒ
• não se verifica um decréscimo no coeficiente de sustentação
efeito de bloqueamento
• α>0
a pressão no extradorso diminui, há aumento na
velocidade do escoamento
a pressão no intradorso aumenta, há redução na
velocidade do escoamento
coeficiente de sustentação aumenta
• no gráfico CD vs α, a partir dos 15ᵒ, o coeficiente de
resistência aumenta drasticamente
Hidrodinâmica - 2010/2011 - Perfil Alar
Distribuição de pressões
• Distribuição de pressões superior no intradorso para α> 0ᵒ e inferior
para α<0 ᵒ
• Deveriam ser realizados mais ensaios em torno do ângulo de
sustentação nula
Histerese na região de perda
• Ângulos variados sempre no mesmo sentido
• Diferença entre o ângulo de ataque que dá início à separação e o ângulo
em que o escoamento recola
Efeitos da viscosidade
•Aumento da espessura de deslocamento ao longo do perfil
• Assimetria no perfil
• Ligeira variação dos ângulos de incidência e sustentação nula
Redução do declive da recta
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Conclusão
Diferença entre resultados
Simplificação de cálculos:
•Perfil sem espessura
•Desprezo da espessura de deslocamento
Solução
• Aumento do número de tomadas
de pressão
• Túnel com maior área
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Hidrodinâmica
2010/2011
Daniel Silva, Joana Grilo, Joana Guia, Jorge Ferrão e Tiago Castilho