Calculadora Posición angular del punto de estancamiento para elevar el flujo sobre un cilindro circular

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Flujo sin elevación sobre el cilindro

✖La fuerza del vórtice de estancamiento cuantifica la intensidad o magnitud de un vórtice en el punto de estancamiento.ⓘ Fuerza del vórtice de estancamiento [Γ₀]			+10% -10%
✖La velocidad de estancamiento de la corriente libre significa la rapidez o velocidad de un flujo de fluido lejos de cualquier perturbación u obstáculo.ⓘ Velocidad de flujo libre de estancamiento [V_s,∞]			+10% -10%
✖El radio del cilindro es el radio de su sección transversal circular.ⓘ Radio del cilindro [R]			+10% -10%

✖El ángulo polar del punto de estancamiento es la posición angular del punto de estancamiento desde una dirección de referencia.ⓘ Posición angular del punto de estancamiento para elevar el flujo sobre un cilindro circular [θ₀]

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Fórmula

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Posición angular del punto de estancamiento para elevar el flujo sobre un cilindro circular

Fórmula

`"θ"_{"0"} = arsin(-"Γ"_{"0"}/(4*pi*"V"_{"s,∞"}*"R"))`

Ejemplo

`"-1.055971rad"=arsin(-"7m²/s"/(4*pi*"8m/s"*"0.08m"))`

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Posición angular del punto de estancamiento para elevar el flujo sobre un cilindro circular Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

Ángulo polar del punto de estancamiento = arsin(-Fuerza del vórtice de estancamiento/(4*pi*Velocidad de flujo libre de estancamiento*Radio del cilindro))
θ₀ = arsin(-Γ₀/(4*pi*V_s,∞*R))
Esta fórmula usa 1 Constantes, 2 Funciones, 4 Variables

Constantes utilizadas

pi - La constante de Arquímedes. Valor tomado como 3.14159265358979323846264338327950288

Funciones utilizadas

sin - El seno es una función trigonométrica que describe la relación entre la longitud del lado opuesto de un triángulo rectángulo y la longitud de la hipotenusa., sin(Angle)
arsin - La función arcoseno es una función trigonométrica que toma una proporción de dos lados de un triángulo rectángulo y genera el ángulo opuesto al lado con la proporción dada., arsin(Number)

Variables utilizadas

Ángulo polar del punto de estancamiento - (Medido en Radián) - El ángulo polar del punto de estancamiento es la posición angular del punto de estancamiento desde una dirección de referencia.
Fuerza del vórtice de estancamiento - (Medido en Metro cuadrado por segundo) - La fuerza del vórtice de estancamiento cuantifica la intensidad o magnitud de un vórtice en el punto de estancamiento.
Velocidad de flujo libre de estancamiento - (Medido en Metro por Segundo) - La velocidad de estancamiento de la corriente libre significa la rapidez o velocidad de un flujo de fluido lejos de cualquier perturbación u obstáculo.
Radio del cilindro - (Medido en Metro) - El radio del cilindro es el radio de su sección transversal circular.

PASO 1: Convierta la (s) entrada (s) a la unidad base

Fuerza del vórtice de estancamiento: 7 Metro cuadrado por segundo --> 7 Metro cuadrado por segundo No se requiere conversión
Velocidad de flujo libre de estancamiento: 8 Metro por Segundo --> 8 Metro por Segundo No se requiere conversión
Radio del cilindro: 0.08 Metro --> 0.08 Metro No se requiere conversión

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

θ₀ = arsin(-Γ₀/(4*pi*V_s,∞*R)) --> arsin(-7/(4*pi*8*0.08))

Evaluar ... ...

θ₀ = -1.05597070220761

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

-1.05597070220761 Radián --> No se requiere conversión

RESPUESTA FINAL

-1.05597070220761 ≈ -1.055971 Radián <-- Ángulo polar del punto de estancamiento

(Cálculo completado en 00.004 segundos)

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Créditos

Creado por Raj duro

Instituto Indio de Tecnología, Kharagpur (IIT KGP), al oeste de Bengala

¡Raj duro ha creado esta calculadora y 50+ más calculadoras!

Verificada por Kartikay Pandit

Instituto Nacional de Tecnología (LIENDRE), Hamirpur

¡Kartikay Pandit ha verificado esta calculadora y 400+ más calculadoras!

< 10+ Flujo de elevación sobre el cilindro Calculadoras

Coeficiente de presión superficial para elevar el flujo sobre un cilindro circular

Vamos Coeficiente de presión superficial = 1-((2*sin(Ángulo polar))^2+(2*Fuerza del vórtice*sin(Ángulo polar))/(pi*Radio del cilindro*Velocidad de flujo libre)+((Fuerza del vórtice)/(2*pi*Radio del cilindro*Velocidad de flujo libre))^2)

Función de corriente para el flujo de elevación sobre un cilindro circular

Vamos Función de corriente = Velocidad de flujo libre*Coordenada radial*sin(Ángulo polar)*(1-(Radio del cilindro/Coordenada radial)^2)+Fuerza del vórtice/(2*pi)*ln(Coordenada radial/Radio del cilindro)

Ubicación del punto de estancamiento fuera del cilindro para elevar el flujo

Vamos Coordenada radial del punto de estancamiento = Fuerza del vórtice de estancamiento/(4*pi*Velocidad de flujo libre)+sqrt((Fuerza del vórtice de estancamiento/(4*pi*Velocidad de flujo libre))^2-Radio del cilindro^2)

Velocidad tangencial para elevar el flujo sobre un cilindro circular

Vamos Velocidad tangencial = -(1+((Radio del cilindro)/(Coordenada radial))^2)*Velocidad de flujo libre*sin(Ángulo polar)-(Fuerza del vórtice)/(2*pi*Coordenada radial)

Posición angular del punto de estancamiento para elevar el flujo sobre un cilindro circular

Vamos Ángulo polar del punto de estancamiento = arsin(-Fuerza del vórtice de estancamiento/(4*pi*Velocidad de flujo libre de estancamiento*Radio del cilindro))

Posición angular dada la velocidad radial para elevar el flujo sobre un cilindro circular

Vamos Ángulo polar = arccos(Velocidad radial/((1-(Radio del cilindro/Coordenada radial)^2)*Velocidad de flujo libre))

Velocidad radial para elevar el flujo sobre un cilindro circular

Vamos Velocidad radial = (1-(Radio del cilindro/Coordenada radial)^2)*Velocidad de flujo libre*cos(Ángulo polar)

Velocidad de flujo libre dado el coeficiente de elevación 2-D para el flujo de elevación

Vamos Velocidad de flujo libre = Fuerza del vórtice/(Radio del cilindro*Coeficiente de elevación)

Coeficiente de elevación 2-D para cilindro

Vamos Coeficiente de elevación = Fuerza del vórtice/(Radio del cilindro*Velocidad de flujo libre)

Radio del cilindro para elevar el flujo

Vamos Radio del cilindro = Fuerza del vórtice/(Coeficiente de elevación*Velocidad de flujo libre)

Posición angular del punto de estancamiento para elevar el flujo sobre un cilindro circular Fórmula

Ángulo polar del punto de estancamiento = arsin(-Fuerza del vórtice de estancamiento/(4*pi*Velocidad de flujo libre de estancamiento*Radio del cilindro))
θ₀ = arsin(-Γ₀/(4*pi*V_s,∞*R))

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