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Levantando o Fluxo sobre o Cilindro

Fluxo sem elevação sobre o cilindro

✖O raio do cilindro é o raio de sua seção transversal circular.ⓘ Raio do cilindro [R]			+10% -10%
✖Coordenada radial representa a distância medida a partir de um ponto ou eixo central.ⓘ Coordenada Radial [r]			+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%
✖Ângulo Polar é a posição angular de um ponto a partir de uma direção de referência.ⓘ Ângulo polar [θ]			+10% -10%
✖A Força do Vórtice quantifica a intensidade ou magnitude de um vórtice na dinâmica de fluidos.ⓘ Força do vórtice [Γ]			+10% -10%

✖Velocidade tangencial refere-se à velocidade na qual um objeto se move ao longo de uma tangente à direção da curva.ⓘ Velocidade tangencial para elevação do fluxo sobre o cilindro circular [V_θ]

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Fórmula

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Velocidade tangencial para elevação do fluxo sobre o cilindro circular

Fórmula

`"V"_{"θ"} = -(1+(("R")/("r"))^2)*"V"_{"∞"}*sin("θ")-("Γ")/(2*pi*"r")`

Exemplo

`"-6.292089m/s"=-(1+(("0.08m")/("0.27m"))^2)*"6.9m/s"*sin("0.9rad")-("0.7m²/s")/(2*pi*"0.27m")`

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Velocidade tangencial para elevação do fluxo sobre o cilindro circular Solução

ETAPA 0: Resumo de pré-cálculo

Fórmula Usada

Velocidade Tangencial = -(1+((Raio do cilindro)/(Coordenada Radial))^2)*Velocidade de fluxo livre*sin(Ângulo polar)-(Força do vórtice)/(2*pi*Coordenada Radial)
V_θ = -(1+((R)/(r))^2)*V_∞*sin(θ)-(Γ)/(2*pi*r)
Esta fórmula usa 1 Constantes, 1 Funções, 6 Variáveis

Constantes Usadas

pi - Constante de Arquimedes Valor considerado como 3.14159265358979323846264338327950288

Funções usadas

sin - O seno é uma função trigonométrica que descreve a razão entre o comprimento do lado oposto de um triângulo retângulo e o comprimento da hipotenusa., sin(Angle)

Variáveis Usadas

Velocidade Tangencial - (Medido em Metro por segundo) - Velocidade tangencial refere-se à velocidade na qual um objeto se move ao longo de uma tangente à direção da curva.
Raio do cilindro - (Medido em Metro) - O raio do cilindro é o raio de sua seção transversal circular.
Coordenada Radial - (Medido em Metro) - Coordenada radial representa a distância medida a partir de um ponto ou eixo central.
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.
Ângulo polar - (Medido em Radiano) - Ângulo Polar é a posição angular de um ponto a partir de uma direção de referência.
Força do vórtice - (Medido em Metro quadrado por segundo) - A Força do Vórtice quantifica a intensidade ou magnitude de um vórtice na dinâmica de fluidos.

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

Raio do cilindro: 0.08 Metro --> 0.08 Metro Nenhuma conversão necessária
Coordenada Radial: 0.27 Metro --> 0.27 Metro Nenhuma conversão necessária
Velocidade de fluxo livre: 6.9 Metro por segundo --> 6.9 Metro por segundo Nenhuma conversão necessária
Ângulo polar: 0.9 Radiano --> 0.9 Radiano Nenhuma conversão necessária
Força do vórtice: 0.7 Metro quadrado por segundo --> 0.7 Metro quadrado por segundo Nenhuma conversão necessária

ETAPA 2: Avalie a Fórmula

Substituindo valores de entrada na fórmula

V_θ = -(1+((R)/(r))^2)*V_∞*sin(θ)-(Γ)/(2*pi*r) --> -(1+((0.08)/(0.27))^2)*6.9*sin(0.9)-(0.7)/(2*pi*0.27)

Avaliando ... ...

V_θ = -6.29208874328173

PASSO 3: Converta o Resultado em Unidade de Saída

-6.29208874328173 Metro por segundo --> Nenhuma conversão necessária

RESPOSTA FINAL

-6.29208874328173 ≈ -6.292089 Metro por segundo <-- Velocidade Tangencial

(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 Sanjay Krishna

Escola de Engenharia Amrita (ASE), Vallikavu

Sanjay Krishna verificou esta calculadora e mais 200+ 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)

Velocidade tangencial para elevação do fluxo sobre o cilindro circular Fórmula

Como obter componentes de velocidade para elevar o fluxo sobre um cilindro?

Os componentes de velocidade para levantamento de fluxo sobre um cilindro são obtidos diferenciando a função de fluxo ou adicionando diretamente o campo de velocidade do fluxo sem levantamento sobre o cilindro e fluxo de vórtice

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