Localização do ponto de estagnação fora do cilindro para elevação do fluxo Calculadora

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Levantando o Fluxo sobre o Cilindro

Fluxo sem elevação sobre o cilindro

✖A Força do Vórtice de Estagnação quantifica a intensidade ou magnitude de um vórtice no ponto de estagnação.ⓘ Força do vórtice de estagnação [Γ₀]			+10% -10%
✖A velocidade Freestream significa a velocidade ou velocidade de um fluxo de fluido longe de quaisquer perturbações ou obstáculos.ⓘ Velocidade de fluxo livre [V_∞]			+10% -10%
✖O raio do cilindro é o raio de sua seção transversal circular.ⓘ Raio do cilindro [R]			+10% -10%

✖A Coordenada Radial do Ponto de Estagnação representa a distância do ponto de estagnação medida a partir de um ponto ou eixo central.ⓘ Localização do ponto de estagnação fora do cilindro para elevação do fluxo [r₀]

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Fórmula

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Localização do ponto de estagnação fora do cilindro para elevação do fluxo

Fórmula

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

Exemplo

`"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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Localização do ponto de estagnação fora do cilindro para elevação do fluxo Solução

ETAPA 0: Resumo de pré-cálculo

Fórmula Usada

Coordenada Radial do Ponto de Estagnação = Força do vórtice de estagnação/(4*pi*Velocidade de fluxo livre)+sqrt((Força do vórtice de estagnação/(4*pi*Velocidade de fluxo livre))^2-Raio do cilindro^2)
r₀ = Γ₀/(4*pi*V_∞)+sqrt((Γ₀/(4*pi*V_∞))^2-R^2)
Esta fórmula usa 1 Constantes, 1 Funções, 4 Variáveis

Constantes Usadas

pi - Constante de Arquimedes Valor considerado como 3.14159265358979323846264338327950288

Funções usadas

sqrt - Uma função de raiz quadrada é uma função que recebe um número não negativo como entrada e retorna a raiz quadrada do número de entrada fornecido., sqrt(Number)

Variáveis Usadas

Coordenada Radial do Ponto de Estagnação - (Medido em Metro) - A Coordenada Radial do Ponto de Estagnação representa a distância do ponto de estagnação medida a partir de um ponto ou eixo central.
Força do vórtice de estagnação - (Medido em Metro quadrado por segundo) - A Força do Vórtice de Estagnação quantifica a intensidade ou magnitude de um vórtice no ponto de estagnação.
Velocidade de fluxo livre - (Medido em Metro por segundo) - A velocidade Freestream significa a velocidade ou velocidade de um fluxo de fluido longe de quaisquer perturbações ou obstáculos.
Raio do cilindro - (Medido em Metro) - O raio do cilindro é o raio de sua seção transversal circular.

ETAPA 1: Converter entrada (s) em unidade de base

Força do vórtice de estagnação: 7 Metro quadrado por segundo --> 7 Metro quadrado por segundo Nenhuma conversão necessária
Velocidade de fluxo livre: 6.9 Metro por segundo --> 6.9 Metro por segundo Nenhuma conversão necessária
Raio do cilindro: 0.08 Metro --> 0.08 Metro Nenhuma conversão necessária

ETAPA 2: Avalie a Fórmula

Substituindo valores de entrada na 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)

Avaliando ... ...

r₀ = 0.0915685235291941

PASSO 3: Converta o Resultado em Unidade de Saída

0.0915685235291941 Metro --> Nenhuma conversão necessária

RESPOSTA FINAL

0.0915685235291941 ≈ 0.091569 Metro <-- Coordenada Radial do Ponto de Estagnação

(Cálculo concluído em 00.004 segundos)

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Créditos

Criado por Shikha Maurya

Instituto Indiano de Tecnologia (IIT), Bombay

Shikha Maurya criou esta calculadora e mais 100+ calculadoras!

Verificado por Vinay Mishra

Instituto Indiano de Engenharia Aeronáutica e Tecnologia da Informação (IIAEIT), Pune

Vinay Mishra verificou esta calculadora e mais 100+ calculadoras!

< 10+ Levantando o Fluxo sobre o Cilindro Calculadoras

Coeficiente de pressão superficial para elevação do fluxo sobre o cilindro circular

Vai Coeficiente de pressão superficial = 1-((2*sin(Ângulo polar))^2+(2*Força do vórtice*sin(Ângulo polar))/(pi*Raio do cilindro*Velocidade de fluxo livre)+((Força do vórtice)/(2*pi*Raio do cilindro*Velocidade de fluxo livre))^2)

Função de fluxo para fluxo de elevação sobre cilindro circular

Vai Função de fluxo = Velocidade de fluxo livre*Coordenada Radial*sin(Ângulo polar)*(1-(Raio do cilindro/Coordenada Radial)^2)+Força do vórtice/(2*pi)*ln(Coordenada Radial/Raio do cilindro)

Localização do ponto de estagnação fora do cilindro para elevação do fluxo

Vai Coordenada Radial do Ponto de Estagnação = Força do vórtice de estagnação/(4*pi*Velocidade de fluxo livre)+sqrt((Força do vórtice de estagnação/(4*pi*Velocidade de fluxo livre))^2-Raio do cilindro^2)

Velocidade tangencial para elevação do fluxo sobre o cilindro circular

Vai Velocidade Tangencial = -(1+((Raio do cilindro)/(Coordenada Radial))^2)*Velocidade de fluxo livre*sin(Ângulo polar)-(Força do vórtice)/(2*pi*Coordenada Radial)

Posição angular do ponto de estagnação para elevação do fluxo sobre o cilindro circular

Vai Ângulo Polar do Ponto de Estagnação = arsin(-Força do vórtice de estagnação/(4*pi*Velocidade de fluxo livre de estagnação*Raio do cilindro))

Posição angular dada velocidade radial para elevação do fluxo sobre o cilindro circular

Vai Ângulo polar = arccos(Velocidade Radial/((1-(Raio do cilindro/Coordenada Radial)^2)*Velocidade de fluxo livre))

Velocidade radial para elevação do fluxo sobre o cilindro circular

Vai Velocidade Radial = (1-(Raio do cilindro/Coordenada Radial)^2)*Velocidade de fluxo livre*cos(Ângulo polar)

Velocidade de Freestream dada Coeficiente de Elevação 2-D para Fluxo de Elevação

Vai Velocidade de fluxo livre = Força do vórtice/(Raio do cilindro*Coeficiente de elevação)

Coeficiente de Elevação 2-D para Cilindro

Vai Coeficiente de elevação = Força do vórtice/(Raio do cilindro*Velocidade de fluxo livre)

Raio do cilindro para fluxo de elevação

Vai Raio do cilindro = Força do vórtice/(Coeficiente de elevação*Velocidade de fluxo livre)

Localização do ponto de estagnação fora do cilindro para elevação do fluxo Fórmula

Por que girar o cilindro produz elevação?

O atrito entre o fluido e a superfície do cilindro tende a arrastar o fluido próximo à superfície na mesma direção do movimento de rotação. Sobreposta no topo do fluxo normal não giratório, esta contribuição de velocidade "extra" cria uma velocidade mais alta do que o normal no topo do cilindro e uma velocidade mais baixa do que o normal na parte inferior. Supõe-se que essas velocidades estejam fora da camada limite viscosa na superfície. Pela equação de Bernoulli, conforme a velocidade aumenta, a pressão diminui. a pressão na parte superior do cilindro é menor do que na parte inferior. Esse desequilíbrio de pressão cria uma força líquida para cima, ou seja, uma elevação finita.

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