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

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Flujo de elevación sobre el cilindro

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 flujo libre significa la rapidez o velocidad de un flujo de fluido lejos de perturbaciones u obstáculos.ⓘ Velocidad de flujo libre [V_∞]			+10% -10%
✖El radio del cilindro es el radio de su sección transversal circular.ⓘ Radio del cilindro [R]			+10% -10%

✖La coordenada radial del punto de estancamiento representa la distancia del punto de estancamiento medida desde un punto o eje central.ⓘ Ubicación del punto de estancamiento fuera del cilindro para elevar el flujo [r₀]

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Fórmula

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

Fórmula

`"r"_{"0"} = "Γ"_{"0"}/(4*pi*"V"_{"∞"})+sqrt(("Γ"_{"0"}/(4*pi*"V"_{"∞"}))^2-"R"^2)`

Ejemplo

`"0.091569m"="7m²/s"/(4*pi*"6.9m/s")+sqrt(("7m²/s"/(4*pi*"6.9m/s"))^2-("0.08m")^2)`

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

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

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)
r₀ = Γ₀/(4*pi*V_∞)+sqrt((Γ₀/(4*pi*V_∞))^2-R^2)
Esta fórmula usa 1 Constantes, 1 Funciones, 4 Variables

Constantes utilizadas

pi - La constante de Arquímedes. Valor tomado como 3.14159265358979323846264338327950288

Funciones utilizadas

sqrt - Una función de raíz cuadrada es una función que toma un número no negativo como entrada y devuelve la raíz cuadrada del número de entrada dado., sqrt(Number)

Variables utilizadas

Coordenada radial del punto de estancamiento - (Medido en Metro) - La coordenada radial del punto de estancamiento representa la distancia del punto de estancamiento medida desde un punto o eje central.
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 - (Medido en Metro por Segundo) - La velocidad de flujo libre significa la rapidez o velocidad de un flujo de fluido lejos de perturbaciones u obstáculos.
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: 6.9 Metro por Segundo --> 6.9 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

r₀ = Γ₀/(4*pi*V_∞)+sqrt((Γ₀/(4*pi*V_∞))^2-R^2) --> 7/(4*pi*6.9)+sqrt((7/(4*pi*6.9))^2-0.08^2)

Evaluar ... ...

r₀ = 0.0915685235291941

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

0.0915685235291941 Metro --> No se requiere conversión

RESPUESTA FINAL

0.0915685235291941 ≈ 0.091569 Metro <-- Coordenada radial del punto de estancamiento

(Cálculo completado en 00.004 segundos)

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Créditos

Creado por Shikha Maurya

Instituto Indio de Tecnología (IIT), Bombay

¡Shikha Maurya ha creado esta calculadora y 100+ más calculadoras!

Verificada por Vinay Mishra

Instituto Indio de Ingeniería Aeronáutica y Tecnología de la Información (IIAEIT), Pune

¡Vinay Mishra ha verificado esta calculadora y 100+ 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)

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

¿Por qué hacer girar el cilindro produce elevación?

La fricción entre el fluido y la superficie del cilindro tiende a arrastrar el fluido cerca de la superficie en la misma dirección que el movimiento de rotación. Superpuesta sobre el flujo habitual que no gira, esta contribución de velocidad "extra" crea una velocidad más alta de lo habitual en la parte superior del cilindro y una velocidad más baja de lo habitual en la parte inferior. Se supone que estas velocidades se encuentran justo fuera de la capa límite viscosa de la superficie. De la ecuación de Bernoulli a medida que aumenta la velocidad, la presión disminuye. la presión en la parte superior del cilindro es menor que en la parte inferior. Este desequilibrio de presión crea una fuerza ascendente neta, es decir, una elevación finita.

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