Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Frank White - Mecânica dos Fluidos- Ed: 8º - Capítulo 11.Problemas - Ex. 60
Performance curves for a certain free propeller, comparable to Fig. 11.16, can be plotted as shown in Fig. P11.60,
for thrust T versus speed V for constant power P. (a) What
is striking, at least to the writer, about these curves? (b) Can
you deduce this behavior by rearranging, or replotting, the
data of Fig. 11.16?
Passo 1
Saaaalve, tranquilo? Vamos lá resolver mais uma questão juntos?! 😊
(a) Observa-se que, o empuxo máximo, independentemente das configurações de potência, é sempre alcançado a uma velocidade de .
A eficiência é uma medida da potência útil de saída para a entrada de energia real. O empuxo necessário é comparado ao empuxo disponível (dependendo das configurações de potência). Um grande fluxo de massa resultará em instabilidades de fluxo, como o arrasto induzido por sustentação.
Isso significa que o veículo operacional requer mais empuxo para as mesmas configurações de potência para manter as configurações constantes do acelerador e superar o arrasto. Como tal, além de uma velocidade de o empuxo cai gradualmente, tornando-o menos eficiente em altas velocidades.
O empuxo aqui depende do ângulo de ataque da lâmina. Em alguns desses casos, o ângulo da lâmina às vezes é ajustado automaticamente para máxima eficiência. As curvas de elevação versus arrasto são importantes para o projetista determinar como a eficiência máxima pode ser alcançada.
Passo 2
b) Embora seja verdade que ambos os parâmetros adimensionais e são proporcionais (maior potência significa maior empuxo), no entanto, Fig. não mostra qualquer variação direta entre e , e a velocidade .
Além disso, a curva de eficiência na Fig. 11.16 de alguma forma indica que você em algum momento alcançará uma configuração ideal para velocidade e empuxo mas é difícil determinar exatamente quando, tendo em mente que você tem que manter a variação de outros parâmetros dependentes, como a taxa de rotação da hélice e o diâmetro da hélice.
Portanto, é difícil deduzir diretamente esse comportamento a partir dos dados da Fig. .
Resposta
Resposta nos passos.