Escoamentos externos

MECÂNICA DO FLUIDOS APLICADA

Escoamentos Externos
“O estudo de escoamentos externos é de particular importância para a engenharia aeronáutica, na análise do escoamento do ar em torno dos vários componentes de uma aeronave”.

Introdução
Escoamentos externos também são observados:
No escoamento de um fluido em torno das pás de turbinas;
Em torno de automóveis, edificações , estádios esportivos, pilares de pontes;
No projeto de submarinos, previsão de segmentação de rios, glóbulos vermelhos no sangue , etc.

Introdução
Os escoamentos externos podem ser divididos de acordo com os números de Reynolds:
A- Baixo número de Reynolds (Re1000):
Escoamentos imersos incompressiveis. Ex.: automóveis, helicópteros, submarinos, aeronaves.
Escoamentos de liquidos que envolvem superficies livres. Ex.: navios ou pilar de uma ponte.
Escoamentos compressíveis envolvendo objetos em altas velocidades (V>100 m/s) , tais como aviões, mísseis e projéteis.

Introdução
Exemplos de escoamentos imersos incompressíveis com alto número de Reynolds.

(a) Escoamento próximo a um contorno sólido. (b) Escoamento entre duas pás de turbina. (c ) Escoamento em torno de um automóvel. (d) Escoamento próximo a uma superfície livre. Introdução
Escoamentos imersos incompressíveis com alto número de
Reynolds se dividem em duas categorias:
Escoamento em torno de corpos rombudos.

Escoamento em torno de corpos carenados.

Escoamento em torno de corpos rombudos.

Forças de Arrasto e Sustentação
Ao passar pelo corpo, o fluido provocará nele o aparecimento de uma força resultante (FR). Esta força, supondo o escoamento bidimensional, poderá ser decomposta em duas componentes:

Forças de Arrasto e Sustentação
Força de arrasto (FA): força que o escoamento exerce sobre o corpo em sua própria direção.

Força de sustentação (FS): atua na direção normal do escoamento.

Forças de Arrasto e Sustentação
Forca de Arrasto (FA) e Forca de