CAPÍTULO 5
ESCOAMENTO
O movimento de um fluído gasoso ou líquido é denominado escoamento, o qual pode ser de dois tipos:
- Laminar ou Lamelar.
- Turbulento ou Turbilhonado.
A figura abaixo ilustra os dois tipos de escoamento, através do exemplo da fumaça de um cigarro
Esta afirmação é de certo modo intuitiva, pois a força do impacto do ar (ou pressão dinâmica) é tanto maior quanto maior a velocidade de escoamento.
Quanto a diminuição da pressão estática, podemos demonstrá-la através do Tubo de Venturi (tubo com um estreitamento), onde fazemos um pequeno furo, adaptando um tubinho plástico, cuja extremidade é mergulhada num copo d'água.
O vento passando pelo Tubo de Venturi, sofre um aumento de velocidade no estreitamento, onde irá aspirar a água do copo, que será pulverizada nim fino jato.
TUBO DE ESCOAMENTO
É a canalização por onde escoa o fluído.
Existem dois tipos de tubo de escoamento:
- Tubo Real
- Tubo Imaginário
A imagem abaixo ilustra o que os dois tipos de tubos de escoamento.
EQUAÇÃO DA CONTINUIDADE
É uma lei do escoamento, a qual afirma, de forma simplificada:
"Quanto mais estreito for o tubo de escoamento, maior será a velocidade do fluido e vice-versa".
TÚNEL AERODINÂMICO
A equação da continuidade torna possível a construção do túnel aerodinâmico, que é usado para testar modelos de aviões durante a fase de projeto.
PRESSÃO DINÂMICA
É a pressão produzida pelo impacto do vento. A pressão dinâmica deixa de existir o vento para de soprar.
Ela é tanto maior quanto maior for a densidade ou a velocidade do fluído que escoa.
A pressão dinâmica é calculada através da fórmula:
VELOCÍMETRO
O velocímetro utilizado nos aviões é um manômetro com mostrador modificado para indicar a velocidade do vento relativo, em vez da sua pressão dinâmica.
Ela possui uma entrada para a pressão estática e uma outra para pressão total (Que é igual à pressão estática mais a dinâmica)
A pressão estática entra pelos dois tubos e anula-se dentro do instrumento, sobrando então apenas a pressão dinâmica, que aciona o ponteiro.
TEOREMA DE BERNOULLI
É uma lei de escoamento que afirma, de forma simplificada:
"Quando maior a velocidade do escoamento, maior será a pressão dinâmica e menor a pressão estática".
Esta afirmação é de certo modo intuitiva, pois a força do impacto do ar (ou pressão dinâmica) é tanto maior quanto maior a velocidade de escoamento.
Quanto a diminuição da pressão estática, podemos demonstrá-la através do Tubo de Venturi (tubo com um estreitamento), onde fazemos um pequeno furo, adaptando um tubinho plástico, cuja extremidade é mergulhada num copo d'água.
O vento passando pelo Tubo de Venturi, sofre um aumento de velocidade no estreitamento, onde irá aspirar a água do copo, que será pulverizada nim fino jato.
APLICAÇÕES
O teorema de Bernoulli é aplicado na construção dos pulverizadores (bombas manuais) de inseticida, nos carburadores dos motores a gasolina e outros dispositivos.
SISTEMA PITOT-ESTÁTICO
Já vimos que:
- O altímetro funciona através da pressão estática.
- O velocímetro precisa da pressão estática e da pressão total.
Para fazer esses dois instrumentos funcionarem, o avião possui:
- Uma tomada de pressão estática.
- Uma tomada de pressão total (dinâmica mais estática), que chama-se Tubo de Pitot.
O conjunto completo, montado num avião, chama-se Sistema Pitot-Estático.
Nos aviões de pequeno porte, o tubo de Pitot e a tomada de pressão estática podem estar incorporados num único conjunto conforme mostra a figura abaixo.
Existem também outros formatos bastante diferentes. internamente podem ter dispositivos de aquecimento elétrico, com a finalidade de evitar o bloqueio das passagens pelo gelo em baixa temperatura.
VELOCIDADE INDICADA E VELOCIDADE AERODINÂMICA
A velocidade que o piloto lê no mostrador de velocímetro somente é correta se o avião estiver voando na atmosfera padrão, ao nível do mar.
Na prática, dificilmente o avião estará voando nessas condições, o que equivale a dizer que o velocímetro estará mostrando ao piloto uma velocidade incorreta, que chamaremos de Velocidade Indicada (Abreviadamente VI).
A velocidade do avião em relação ao ar recebe o nome de Velocidade Aerodinâmica (VA) ou Velocidade Verdadeira.
"A velocidade aerodinâmica (VA) é muito importante, pois é aquela que deve ser usada nas formulas matemáticas de Teoria de Voo".
Apesar do nome, a Velocidade Verdadeira ou Aerodinâmica não é realmente a verdadeira, pois falta considerar ainda a velocidade do vento atmosférico.
Somente após efetuada essa correção chega-se à velocidade real do avião em relação à terra.
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