Enunciado

A light aircraft fl ies at 30 m/s in air at 208C and 1 atm.

Its wing is an NACA 0009 airfoil, with a chord length

of 150 cm and a very wide span (neglect aspect ratio

effects). Estimate the drag of this wing, per unit span

length, (a) by fl at plate theory and (b) using the data

from Fig. 7.25 for α 5 08.

Passo 1

Saaaalve, tranquilo? Vamos lá resolver mais uma questão juntos?! 😊

A partir das propriedades da tabela de gases comuns, a densidade e a viscosidade dinâmica do ar são 20 ∘ C ,

ρ = 1.2   k g / m 3 μ = 1.8 E - 05   k g / m ⋅ s

Calcule o número de Reynolds com um comprimento de acorde como uma escala de comprimento,

R e c = ρ U c μ

Aqui, a densidade do ar é ρ o comprimento da placa é a L viscosidade dinâmica da placa é μ a velocidade do ar é U

R e c   = 1.2 × 30 × 1.5 × 100000 1.8   = 3 × 10 6

Desde então, R e c > 10 6 , o fluxo é turbulento.

Passo 2

a) Tomamos o número de Reynolds quando a transição começa como,

R e trans  = 5 × 10 5 , 

Então, o coeficiente de arrasto é,

C D = 0.031 R e L 1 / 7 - 1440 R e L

Aqui

O coeficiente de arrasto é C D Substituindo 3000000 para R e L

C D   = 0.031 3000000 1 / 7 - 1440 3000000   = 0.0032

Passo 3

Assim, o arrasto por unidade de comprimento de vão para ambos os lados da placa é,

F arrasto   L   = 2 C D ρ 2 U 2 c   = 2 × 0.0032 × 1.2 2 × 30 2 × 1.5   = 5.187   N / m

Portanto, o arrasto da asa por unidade de envergadura de comprimento é F arrasto   L = 5.187   N / m .

Passo 4

b) Da figura de arrasto de um aerofólio simétrico NACA 0009 de extensão infinita, o valor correspondente do coeficiente de arrasto para R e c = 3 × 10 6 e α = 0 ∘ é

C D = 0.0066

Passo 5

Calcule o arrasto por unidade de comprimento de extensão é,

F arrasto   L   = C D ρ 2 U 2 c   = 0.0066 × 1.2 2 × 30 2 × 1.5   = 5.346   N / m

Portanto, o arrasto da asa por unidade de envergadura de comprimento é F arrasto   L = 5.346   N / m .

Resposta

a) F arrasto   L = 5.187   N / m

b) F arrasto   L = 5.346   N / m

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