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Mestrado Integrado em Engenharia Aeroespacial Aerodinâmica I Trabalho experimental Objectivo: 1. Determinar as caraterísticas aerodinâmicas de um perfil alar a pequenos ângulos de ataque, i.e. na ausência de separação da camada limite. Parâmetros a determinar na parte quantitativa: Coeficiente de sustentação, C l . Coeficiente de resistência, C d . Coeficiente de Momento de Picada em torno do centro do perfil, C Mc . Coeficiente de Momento em torno do centro aerodinâmico e localização do centro aerodinâmico. Centro de pressão. A figura 1 apresenta a instalação experimental que é composta por um ventilador, uma câmara de plenum, um túnel aerodinâmico e a secção de trabalho que inclui uma asa com uma secção constante ao longo da envergadura.

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Mestrado Integrado em Engenharia Aeroespacial

Aerodinâmica I

Trabalho experimental

Objectivo:

1. Determinar as caraterísticas aerodinâmicas de um perfil alar a pequenos ângulos de ataque, i.e. na ausência de

separação da camada limite.

Parâmetros a determinar na parte quantitativa:

• Coeficiente de sustentação, Cl.

• Coeficiente de resistência, Cd.

• Coeficiente de Momento de Picada em torno do centro do perfil, CMc.

• Coeficiente de Momento em torno do centro aerodinâmico e localização do centro aerodinâmico.

• Centro de pressão.

A figura 1 apresenta a instalação experimental que é composta por um ventilador, uma câmara de plenum, um túnel

aerodinâmico e a secção de trabalho que inclui uma asa com uma

secção constante ao longo da envergadura.

Figura 1 – Instalação experimental.

Figura 2 – Disjuntor.

O disjuntor no canto superior esquerdo da câmara de

plenum serve para ligar (botão preto) e desligar (botão

encarnado) o ventilador, tal

como ilustrado na figura 2.

Antes de ligar o ventilador,

deve verificar se a válvula na

entrada do ventilador se

encontra aberta

L i g a r

D e s l i g a r

A instalação experimental dispõe de 36 tomadas de pressão

ligadas a um multi-manómetro (ver figuras 1 e 3) com a seguinte

organização:

Figura 3 – Multi-manómetro.

Tubo 1

Pressão total, pt, medida

no interior do túnel. Tubo 2

Pressão estática de

referência, ∞

p , medida

à entrada da secção de trabalho.

Tubo 3

Pressão estática no bordo

de ataque.

Tubos pares 4 a 34

Pressão estática no

intradorso

Tubos ímpares 5 a 35

Pressão estática no extradorso

Tubo 36

Pressão estática no

bordo de fuga.

Para determinar os coeficientes de força e momento

necessitamos apenas do coeficiente de pressão definido por

221∞

∞−

=U

ppC p

ρ

A pressão dinâmica do escoamento de aproximação é dada

pela diferença entre a pressão total (tubo 1) e a pressão estática à

entrada da secção de trabalho (tubo 2). Atendendo a que todas as pressões são lidas no mesmo manómetro, temos

21

2

ll

llC i

ip−

−=

em que li representa o comprimento molhado lido directamente da

escala (do lado esquerdo) do multimanómetro. A folha de Excel

disponibilizada para o tratamento dos dados está preparada para

ler os 36 comprimentos molhados para cada ângulo de ataque.

O ângulo de ataque é indicado pela escala desenhada na parede

superior da secção de trabalho. A figura 4 apresenta o sentido dos

ângulos de ataque positivos e negativos. Cada divisão da escala corresponde a 1º grau.

Figura 4 – Escala com a indicação dos ângulos de ataque.

Para minorar os efeitos tri-dimensionais do escoamento, todas

as tomadas de pressão estática na superfície da asa estão

-20º

-10º

+10º

+20º

colocadas no plano de simetria da asa (ver figura 5) e duas placas

estão colocadas nas extremidades da asa (ver figura 4). As

pequenas dimensões do túnel fazem com o escoamento sofra

efeitos de bloqueamento, que alteram significativamente o

escoamento a ângulos de ataque elevados. No entanto, a parte

quantitativa do trabalho deve focar apenas ângulos de ataque para os quais não existe separação (visível) da camada limite, i.e.

pequenos ângulos de ataque. A tabela da última página deste guia deve ser preenchida

durante a realização do ensaio e incluída como anexo do relatório.

O relatório deverá conter uma análise e discussão dos resultados obtidos com base nas distribuições de pressão medidas no

laboratório.

Figura 5 – Tomadas de pressão no plano de simetria da asa.

α

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36