A pressão é menor do que a do ambiente no lado de pressão (inferior) de um aerofólio? [duplicado]

0

Eu tenho lido sobre isso há algum tempo e pensei que eu entendi. Então, em algum lugar, alguém menciona que o ar sob a asa tem uma velocidade maior do que a do ambiente, portanto, uma pressão menor que a do ambiente. Eu não consegui encontrar nenhuma outra referência a isso, então aqui estou eu.

O que isto significa é que, em uma situação puramente hipotética, sem a parte superior da asa gerando uma zona de pressão mais baixa, o avião seria realmente puxado para baixo porque a pressão no topo seria a pressão ambiente, portanto, mais alta que a parte inferior.

Isso faz sentido, já que atingir as moléculas de ar com as asas fará com que elas acelerem e subitamente se movam mais rapidamente que a temperatura ambiente, portanto, terão uma pressão menor.

Quão preciso é isso?

Versão da imagem:

    
por Tryphon 28.03.2018 / 16:51

1 resposta

Se o aerofólio gerar elevação, a pressão no lado superior deve ser menor que na inferior. Ainda assim, pode haver sucção (menos pressão do que ambiente) nos dois lados.

Para um exemplo extremo, pegue o aerofólio de pedido de patente US 2004/0094659 A1 , de Dan Somers. Ele tenta estabilizar a camada limite sobre os primeiros 80%, criando uma sucção crescente sobre o acorde. A imagem abaixo é descaradamente copiada desta aplicação.

A pressão ambiente está em coeficiente de pressão c $ _p $ de zero, e valores negativos indicam sucção, ou seja, menor que a pressão ambiente.

Toda a sustentação é gerada pela aba altamente curvada, enquanto a asa dianteira somente começará a contribuir com a elevação uma vez que o ângulo de ataque seja aumentado a partir do valor atual de -2 °. Observe que os aerofólios para alta velocidade subsônica mostram a mesma filosofia de distribuição de pressão na cobertura sobre sua parte dianteira com alta carga traseira. Tais aerofólios exibem um momento de pitching elevado e requerem uma superfície de cauda maior para estabilidade, o que enfraquece um pouco sua vantagem de baixo arrasto. O enredo abaixo foi tirado de patente US 3.952.971 por Richard Whitcomb e mostra apenas um aerofólio transsonico com um choque fraco no seu lado superior.

Este gráfico mostra a diferença de velocidade ∆v em comparação com a temperatura ambiente, e novamente as velocidades mais altas que são iguais a mais sucção são positivas.

Todos esses aerofólios desenvolverão um pico de sucção na extremidade anterior da superfície superior e um aumento de pressão correspondente no lado inferior, quando o ângulo de ataque for aumentado. Agora, uma distribuição de pressão do tipo Birnbaum será adicionado e em alto ângulo de ataque, este efeito dominará a distribuição de pressão e garantirá uma pressão maior do que a pressão ambiente no lado inferior. Este efeito será mais pronunciado quanto mais fino for o aerofólio - um aerofólio espesso exibirá um efeito de deslocamento mais strong, o que adicionará um pouca sucção em ambos os lados .

hitting air molecules with the wings will cause them to accelerate

Não exatamente batendo - são moléculas de ar fluindo ao redor da asa, o que contribuirá para um aumento de velocidade e, consequentemente, uma pressão local mais baixa. Isso pode ser melhor visto pela distribuição de pressão em torno de aerofólios simétricos com ângulo de ataque zero. Observe no gráfico abaixo que a sucção está em ambos os lados e cresce com a espessura do aerofólio. É claro que nesse ângulo de ataque esses aerofólios não geram sustentação, mas quando um ângulo de ataque é adicionado, eles precisarão, e precisará de um ângulo maior para empurrar o lado inferior do aerofólio mais espesso para a região de pressão negativa. valores _p $.

Distribuição de pressão invisível de aerofólios simétricos NACA (foto fonte ).

Ambient pressure is higher than any wing pressure

Não é bem assim: Observe que todos os gráficos mostram um pico de pressão no nariz e uma recuperação de pressão para uma leve sobrepressão na borda de fuga. Embora a maior parte da pressão em torno de um aerofólio espesso em baixo ângulo de ataque seja realmente menor do que a do ambiente, o ponto de estagnação sempre garantirá que isso não seja verdade para todo o aerofólio.

    
28.03.2018 / 21:27