O arrastamento induzido é essencialmente nada mais que um tipo específico de arrasto de formulário?

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Se eu estivesse do lado de fora em um dia ventoso segurando um objeto retangular plano como uma bandeja de comida ao vento, ortogonal à direção do fluxo, o arrasto criado seria classificado, principalmente, como forma de arrasto; um diferencial de pressão do lado de alta pressão de subida da bandeja e seu lado de baixa pressão a favor do vento.

Se a asa de um avião começasse com um ângulo de ataque de 0 graus e girasse lentamente para um ângulo de ataque de 90 graus, o aumento aumentaria até que o ângulo crítico de ataque fosse excedido, mas o coeficiente de arrasto continuaria a aumentar até 90 graus.

Eu assumo que o arrasto criado pela asa a 90 graus é muito parecido com o arrasto criado pela bandeja ao vento.

O arrastamento induzido é nada mais do que arrasto de formulário com uma classificação diferente devido à sua natureza usual de discussão em relação à sustentação?

    
por Ryan Mortensen 29.05.2016 / 17:45

2 respostas

Não, por definição não é.

Há arrasto. O arrasto é causado por diferentes fenômenos físicos. De acordo com a causa, ele é classificado para:

Arraste induzido

O arrasto induzido é o efeito colateral de gerar sustentação em relação ao comprimento da asa finita.

O elevador é uma força ascendente que o ar exerce na asa. Por princípio de ação e reação (a terceira lei do movimento de Newton), a asa exerce uma força descendente de igual magnitude no ar e, como o ar está livre para se mover, essa força acelera o ar para baixo.

Agora existem dois argumentos equivalentes por que isso causa arrasto:

  • No referencial da asa, a asa não está fazendo nenhum trabalho (porque não está se movendo), então não pode mudar a energia cinética do ar e, portanto, não pode mudar seu total velocidade. Como o componente vertical dessa velocidade aumenta, o componente horizontal tem que diminuir e isso requer força para frente da asa. A reação inversa a essa força é o arrasto induzido.

  • No referencial do ar que se aproxima, a energia cinética aumenta. Portanto, a asa tem que fazer algum trabalho no ar, o que significa aplicar força na direção de seu movimento. A reação inversa a essa força é o arrasto induzido.

As explicações são igualmente verdadeiras, apenas usando um quadro de referência diferente.

Arraste induzido diminui com velocidade (quadrada de) (para sustentação constante), porque em velocidade mais alta há mais ar para acelerar, então ele só precisa ser acelerado por menos.

O arrasto induzido também é independente da seção transversal . Se você cancelar o elevador movendo o aileron ou o elevador, a seção transversal pode não mudar (a aba ainda pode estar atrás da asa), mas a resistência induzida desaparecerá.

A propósito, segue-se que o arrasto de asa induzido a 90 graus é zero, porque não está produzindo nenhum aumento. A forma de arrastar é, obviamente, enorme.

Arrastar formulário

A resistência do formulário é causada pela recuperação imperfeita da pressão atrás do corpo. Na frente do objeto que se move através do fluido, o fluido desacelera, o que aumenta com a pressão. No fluxo laminar ideal, o fluido se fecha atrás do objeto com a mesma velocidade lenta e mesma pressão alta. Mas à medida que o objeto se move mais rápido, a inércia faz com que o fluxo se separe e forme uma área turbulenta atrás do objeto onde a pressão permanece baixa. Essa diferença de pressão faz com que o formulário seja arrastado.

O arrastar do formulário depende da seção transversal e da forma do objeto. Isso sempre aumenta com a velocidade.

Arrastar interferência

Quando uma estrutura complexa, como uma aeronave, é analisada, o arrastamento de cada componente (asa, fuselagem, empenagem, etc.) é analisado primeiro de forma independente. Mas à medida que os componentes são montados juntos, os campos de pressão ao redor das partes afetam-se negativamente e esse aumento no arrasto é chamado de arrasto de interferência.

Arraste com a pele

O arrasto da pele é causado pelo atrito entre a superfície do objeto e o fluido. O arrasto da pele depende principalmente da superfície molhada do objeto. Ele aumenta com a velocidade de forma semelhante ao arrastar de formulário, portanto, para fins práticos, geralmente é combinado com a forma arrastar em um termo, o parasítico arraste .

Arrastar onda

À medida que o objeto que se move através do fluido se aproxima da velocidade do som, o fluxo excede-o à medida que ele tenta evitar o objeto e forma uma onda de choque. Por trás da onda de choque, a pressão é muito maior e esse aumento não é compensado por nenhum aumento na parte traseira do objeto, causando grande quantidade de arrasto.

Esse tipo de arrasto só aparece quando a velocidade do fluxo se aproxima da velocidade do som, mas logo cresce mais rápido que as outras formas.

    
30.05.2016 / 00:28

Em suma, não. O arrasto induzido é um subproduto da movimentação de um aerofólio através de um fluido para criar sustentação. É a soma de ambas as formas de arrasto do aerofólio, bem como o vetor unitário da linha de elevação, opondo-se ao vetor de empuxo do propulsor ou jato de escape.

    
30.06.2016 / 07:49