Esfuerzo cortante de pared para perfil aerodinámico Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo
Fórmula utilizada
Esfuerzo cortante de pared para perfil aerodinámico = 0.5*Coeficiente de fricción de la piel*Velocidad de flujo^2*Densidad del aire
Tw = 0.5*Cf*Vflow^2*ρ
Esta fórmula usa 4 Variables
Variables utilizadas
Esfuerzo cortante de pared para perfil aerodinámico - (Medido en Pascal) - El esfuerzo cortante de la pared para un perfil aerodinámico es el esfuerzo cortante en la capa de fluido al lado de la pared de un perfil aerodinámico.
Coeficiente de fricción de la piel - El coeficiente de fricción superficial es un parámetro adimensional importante en los flujos de capa límite. Especifica la fracción de la presión dinámica local.
Velocidad de flujo - (Medido en Metro por Segundo) - La velocidad de flujo se refiere a la velocidad a la que un fluido se mueve a través de un área o espacio en particular.
Densidad del aire - (Medido en Kilogramo por metro cúbico) - La densidad del aire es la masa de aire por unidad de volumen. Disminuye con la altitud debido a la menor presión.
PASO 1: Convierta la (s) entrada (s) a la unidad base
Coeficiente de fricción de la piel: 0.014483 --> No se requiere conversión
Velocidad de flujo: 39.95440334 Metro por Segundo --> 39.95440334 Metro por Segundo No se requiere conversión
Densidad del aire: 1.293 Kilogramo por metro cúbico --> 1.293 Kilogramo por metro cúbico No se requiere conversión
PASO 2: Evaluar la fórmula
Sustituir valores de entrada en una fórmula
Tw = 0.5*Cf*Vflow^2*ρ --> 0.5*0.014483*39.95440334^2*1.293
Evaluar ... ...
Tw = 14.9470799979422
PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida
14.9470799979422 Pascal -->14.9470799979422 Newton/metro cuadrado (Verifique la conversión ​aquí)
RESPUESTA FINAL
14.9470799979422 14.94708 Newton/metro cuadrado <-- Esfuerzo cortante de pared para perfil aerodinámico
(Cálculo completado en 00.004 segundos)

Créditos

Creator Image
Creado por Vishal Anand
Instituto Indio de Tecnología Kharagpur (IIT KGP), Kharagpur
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Verifier Image
Verificada por Ojas Kulkarni
Facultad de Ingeniería Sardar Patel (SPCE), Bombay
¡Ojas Kulkarni ha verificado esta calculadora y 8 más calculadoras!

Dinámica de fluidos computacional Calculadoras

Arrastrar el perfil aerodinámico
​ LaTeX ​ Vamos Arrastrar el perfil aerodinámico = Fuerza normal en el perfil aerodinámico*sin(Ángulo de ataque del perfil aerodinámico)+Fuerza axial sobre el perfil aerodinámico*cos(Ángulo de ataque del perfil aerodinámico)
Ascensor en perfil aerodinámico
​ LaTeX ​ Vamos Ascensor en perfil aerodinámico = Fuerza normal en el perfil aerodinámico*cos(Ángulo de ataque del perfil aerodinámico)-Fuerza axial sobre el perfil aerodinámico*sin(Ángulo de ataque del perfil aerodinámico)
Número de Reynolds para perfil aerodinámico
​ LaTeX ​ Vamos Número de Reynolds = (Densidad del fluido*Velocidad de flujo*Longitud de la cuerda del perfil aerodinámico)/Viscosidad dinámica
Velocidad de fricción para perfil aerodinámico
​ LaTeX ​ Vamos Velocidad de fricción para perfil aerodinámico = (Esfuerzo cortante de pared para perfil aerodinámico/Densidad del aire)^0.5

Esfuerzo cortante de pared para perfil aerodinámico Fórmula

​LaTeX ​Vamos
Esfuerzo cortante de pared para perfil aerodinámico = 0.5*Coeficiente de fricción de la piel*Velocidad de flujo^2*Densidad del aire
Tw = 0.5*Cf*Vflow^2*ρ

¿Cómo se distribuye el esfuerzo cortante en el perfil aerodinámico?

El esfuerzo cortante es proporcional al gradiente de velocidad en la pared. Esto significa que una capa límite delgada produce más cizallamiento que una gruesa. La capa límite es más delgada justo al lado del punto de estancamiento y aumenta en espesor aguas abajo. Una capa límite turbulenta creará mucho más esfuerzo cortante que una laminar. La mayor parte del corte en un perfil aerodinámico ocurre más allá del punto de transición. Las velocidades más altas provocan mayores tensiones de corte. Por lo tanto, el área de succión en el lado superior del perfil aerodinámico produce más esfuerzo cortante que el área de presión en el lado inferior. En una burbuja de separación con inversión de velocidad en la pared, incluso obtendrá una pequeña cantidad de "empuje de corte". El corte actúa a lo largo de la dirección del flujo local, por lo que es principalmente de adelante hacia atrás. Sólo cerca de las puntas de las alas, donde el flujo lateral se vuelve no despreciable, se hará perceptible un componente de cizallamiento lateral.

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