During flow over a given slender body such as a wing, the lift force, the upstream velocity, and the fluid density are measured. Explain how you would determine the lift coefficient. What area would you use in the calculations?

Passo 1

Beleza, o exercício diz que a gente mediu a força de sustentação (lift) , a velocidade do fluxo livre upstream e a densidade do fluido . A tarefa é descobrir como calcular o coeficiente de sustentação e definir qual área usar nessa conta. O conteúdo envolvido é aerodinâmica básica – mais especificamente, a definição de coeficiente adimensional e a escolha da área de referência.

Passo 2

Antes de mais nada, precisamos entender o que é o coeficiente de sustentação CL ;=; Ltfrac12,rho,Vinfty^2,Srm ref . Esse coeficiente serve pra “normalizar” a força de sustentação, tirando a dependência de densidade, velocidade e tamanho da asa. A definição teórica é
onde:
  • é a força de sustentação medida;
  • é a densidade do fluido;
  • é a velocidade do fluxo livre;
  • é a área de referência que vamos escolher.

Passo 3

Agora, qual área usar? No caso de uma asa (wing) “slender” a escolha padrão é a área planform – ou seja, a projeção da asa no plano horizontal (a área de “planta”). É essa área que reflete quanta superfície o ar “vê” passando pela asa. Vamos chamar essa área de .

Resposta

CL ;=; Ltfrac12,rho,Vinfty^2,Srm planform
onde é a área de planta da asa.

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