Posizione del punto di stagnazione all'esterno del cilindro per il flusso di sollevamento Soluzione

FASE 0: Riepilogo pre-calcolo
Formula utilizzata
Coordinata radiale del punto di stagnazione = Forza del vortice di stagnazione/(4*pi*Velocità del flusso libero)+sqrt((Forza del vortice di stagnazione/(4*pi*Velocità del flusso libero))^2-Raggio del cilindro^2)
r0 = Γ0/(4*pi*V)+sqrt((Γ0/(4*pi*V))^2-R^2)
Questa formula utilizza 1 Costanti, 1 Funzioni, 4 Variabili
Costanti utilizzate
pi - Costante di Archimede Valore preso come 3.14159265358979323846264338327950288
Funzioni utilizzate
sqrt - Una funzione radice quadrata è una funzione che accetta un numero non negativo come input e restituisce la radice quadrata del numero di input specificato., sqrt(Number)
Variabili utilizzate
Coordinata radiale del punto di stagnazione - (Misurato in metro) - La coordinata radiale del punto di stagnazione rappresenta la distanza del punto di stagnazione misurata da un punto o asse centrale.
Forza del vortice di stagnazione - (Misurato in Metro quadrato al secondo) - La forza del vortice di stagnazione quantifica l'intensità o la grandezza di un vortice nel punto di stagnazione.
Velocità del flusso libero - (Misurato in Metro al secondo) - La velocità del flusso libero indica la velocità o la velocità di un flusso di fluido lontano da eventuali disturbi o ostacoli.
Raggio del cilindro - (Misurato in metro) - Il raggio del cilindro è il raggio della sua sezione trasversale circolare.
PASSAGGIO 1: conversione degli ingressi in unità di base
Forza del vortice di stagnazione: 7 Metro quadrato al secondo --> 7 Metro quadrato al secondo Nessuna conversione richiesta
Velocità del flusso libero: 6.9 Metro al secondo --> 6.9 Metro al secondo Nessuna conversione richiesta
Raggio del cilindro: 0.08 metro --> 0.08 metro Nessuna conversione richiesta
FASE 2: valutare la formula
Sostituzione dei valori di input nella formula
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)
Valutare ... ...
r0 = 0.0915685235291941
PASSAGGIO 3: conversione del risultato nell'unità di output
0.0915685235291941 metro --> Nessuna conversione richiesta
RISPOSTA FINALE
0.0915685235291941 0.091569 metro <-- Coordinata radiale del punto di stagnazione
(Calcolo completato in 00.004 secondi)

Titoli di coda

Creator Image
Creato da Shikha Maurya
Indian Institute of Technology (IO ESSO), Bombay
Shikha Maurya ha creato questa calcolatrice e altre 100+ altre calcolatrici!
Verifier Image
Verificato da Vinay Mishra
Istituto indiano di ingegneria aeronautica e tecnologia dell'informazione (IIAEIT), Pune
Vinay Mishra ha verificato questa calcolatrice e altre 100+ altre calcolatrici!

10+ Flusso di sollevamento sul cilindro Calcolatrici

Coefficiente di pressione superficiale per il flusso di sollevamento su un cilindro circolare
​ Partire Coefficiente di pressione superficiale = 1-((2*sin(Angolo polare))^2+(2*Forza del vortice*sin(Angolo polare))/(pi*Raggio del cilindro*Velocità del flusso libero)+((Forza del vortice)/(2*pi*Raggio del cilindro*Velocità del flusso libero))^2)
Funzione Stream per il sollevamento del flusso sul cilindro circolare
​ Partire Funzione di flusso = Velocità del flusso libero*Coordinata radiale*sin(Angolo polare)*(1-(Raggio del cilindro/Coordinata radiale)^2)+Forza del vortice/(2*pi)*ln(Coordinata radiale/Raggio del cilindro)
Posizione del punto di stagnazione all'esterno del cilindro per il flusso di sollevamento
​ Partire Coordinata radiale del punto di stagnazione = Forza del vortice di stagnazione/(4*pi*Velocità del flusso libero)+sqrt((Forza del vortice di stagnazione/(4*pi*Velocità del flusso libero))^2-Raggio del cilindro^2)
Velocità tangenziale per il flusso di sollevamento su un cilindro circolare
​ Partire Velocità tangenziale = -(1+((Raggio del cilindro)/(Coordinata radiale))^2)*Velocità del flusso libero*sin(Angolo polare)-(Forza del vortice)/(2*pi*Coordinata radiale)
Posizione angolare del punto di stagnazione per il flusso di sollevamento sul cilindro circolare
​ Partire Angolo polare del punto di stagnazione = arsin(-Forza del vortice di stagnazione/(4*pi*Velocità del flusso libero di stagnazione*Raggio del cilindro))
Posizione angolare data la velocità radiale per il flusso di sollevamento su un cilindro circolare
​ Partire Angolo polare = arccos(Velocità radiale/((1-(Raggio del cilindro/Coordinata radiale)^2)*Velocità del flusso libero))
Velocità radiale per il flusso di sollevamento su un cilindro circolare
​ Partire Velocità radiale = (1-(Raggio del cilindro/Coordinata radiale)^2)*Velocità del flusso libero*cos(Angolo polare)
Velocità del flusso libero dato il coefficiente di sollevamento 2-D per il flusso di sollevamento
​ Partire Velocità del flusso libero = Forza del vortice/(Raggio del cilindro*Coefficiente di sollevamento)
Raggio del cilindro per il flusso di sollevamento
​ Partire Raggio del cilindro = Forza del vortice/(Coefficiente di sollevamento*Velocità del flusso libero)
Coefficiente di sollevamento 2-D per cilindro
​ Partire Coefficiente di sollevamento = Forza del vortice/(Raggio del cilindro*Velocità del flusso libero)

Posizione del punto di stagnazione all'esterno del cilindro per il flusso di sollevamento Formula

Coordinata radiale del punto di stagnazione = Forza del vortice di stagnazione/(4*pi*Velocità del flusso libero)+sqrt((Forza del vortice di stagnazione/(4*pi*Velocità del flusso libero))^2-Raggio del cilindro^2)
r0 = Γ0/(4*pi*V)+sqrt((Γ0/(4*pi*V))^2-R^2)

Perché la rotazione del cilindro produce portanza?

L'attrito tra il fluido e la superficie del cilindro tende a trascinare il fluido vicino alla superficie nella stessa direzione del moto rotatorio. Sovrapposto al normale flusso non rotante, questo contributo di velocità "extra" crea una velocità superiore al normale nella parte superiore del cilindro e una velocità inferiore al normale nella parte inferiore. Si presume che queste velocità siano appena al di fuori dello strato limite viscoso sulla superficie. Dall'equazione di Bernoulli all'aumentare della velocità, la pressione diminuisce. la pressione sulla parte superiore del cilindro è inferiore rispetto a quella inferiore. Questo squilibrio di pressione crea una forza netta verso l'alto, cioè una portanza finita.

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