Contrainte de cisaillement de paroi pour le profil aérodynamique Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul
Formule utilisée
Contrainte de cisaillement de mur pour le profil aérodynamique = 0.5*Coefficient de friction cutanée*La vitesse d'écoulement^2*Densité de l'air
Tw = 0.5*Cf*Vflow^2*ρ
Cette formule utilise 4 Variables
Variables utilisées
Contrainte de cisaillement de mur pour le profil aérodynamique - (Mesuré en Pascal) - La contrainte de cisaillement de paroi pour le profil aérodynamique est la contrainte de cisaillement dans la couche de fluide à côté de la paroi d'un profil aérodynamique.
Coefficient de friction cutanée - Le coefficient de friction cutanée est un paramètre sans dimension important dans les écoulements de couche limite. Il précise la fraction de la pression dynamique locale.
La vitesse d'écoulement - (Mesuré en Mètre par seconde) - La vitesse d'écoulement fait référence à la vitesse à laquelle un fluide se déplace dans une zone ou un espace particulier.
Densité de l'air - (Mesuré en Kilogramme par mètre cube) - La densité de l'air est la masse d'air par unité de volume. Elle diminue avec l'altitude en raison de la baisse de la pression.
ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base
Coefficient de friction cutanée: 0.014483 --> Aucune conversion requise
La vitesse d'écoulement: 39.95440334 Mètre par seconde --> 39.95440334 Mètre par seconde Aucune conversion requise
Densité de l'air: 1.293 Kilogramme par mètre cube --> 1.293 Kilogramme par mètre cube Aucune conversion requise
ÉTAPE 2: Évaluer la formule
Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule
Tw = 0.5*Cf*Vflow^2*ρ --> 0.5*0.014483*39.95440334^2*1.293
Évaluer ... ...
Tw = 14.9470799979422
ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie
14.9470799979422 Pascal -->14.9470799979422 Newton / mètre carré (Vérifiez la conversion ​ici)
RÉPONSE FINALE
14.9470799979422 14.94708 Newton / mètre carré <-- Contrainte de cisaillement de mur pour le profil aérodynamique
(Calcul effectué en 00.004 secondes)

Crédits

Creator Image
Créé par Vishal Anand
Institut indien de technologie Kharagpur (IIT KGP), Kharagpur
Vishal Anand a créé cette calculatrice et 7 autres calculatrices!
Verifier Image
Vérifié par Ojas Kulkarni
Collège d'ingénierie Sardar Patel (SPCE), Bombay
Ojas Kulkarni a validé cette calculatrice et 8 autres calculatrices!

Dynamique des fluides computationnelle Calculatrices

Faites glisser sur le profil aérodynamique
​ LaTeX ​ Aller Faites glisser sur le profil aérodynamique = Force normale sur le profil aérodynamique*sin(Angle d'attaque du profil aérodynamique)+Force axiale sur le profil aérodynamique*cos(Angle d'attaque du profil aérodynamique)
Soulever sur le profil aérodynamique
​ LaTeX ​ Aller Soulever sur le profil aérodynamique = Force normale sur le profil aérodynamique*cos(Angle d'attaque du profil aérodynamique)-Force axiale sur le profil aérodynamique*sin(Angle d'attaque du profil aérodynamique)
Nombre de Reynolds pour le profil aérodynamique
​ LaTeX ​ Aller Le numéro de Reynold = (Densité du fluide*La vitesse d'écoulement*Longueur de corde du profil aérodynamique)/Viscosité dynamique
Vitesse de friction pour le profil aérodynamique
​ LaTeX ​ Aller Vitesse de frottement pour le profil aérodynamique = (Contrainte de cisaillement de mur pour le profil aérodynamique/Densité de l'air)^0.5

Contrainte de cisaillement de paroi pour le profil aérodynamique Formule

​LaTeX ​Aller
Contrainte de cisaillement de mur pour le profil aérodynamique = 0.5*Coefficient de friction cutanée*La vitesse d'écoulement^2*Densité de l'air
Tw = 0.5*Cf*Vflow^2*ρ

Comment les contraintes de cisaillement sont-elles réparties sur le profil aérodynamique ?

La contrainte de cisaillement est proportionnelle au gradient de vitesse au niveau du mur. Cela signifie : Une couche limite fine produit plus de cisaillement qu’une couche épaisse. La couche limite est la plus fine juste à côté du point de stagnation et s’épaissit en aval. Une couche limite turbulente créera beaucoup plus de contraintes de cisaillement qu’une couche laminaire. La majeure partie du cisaillement sur un profil aérodynamique se produit au-delà du point de transition. Des vitesses plus élevées entraînent des contraintes de cisaillement plus élevées. Par conséquent, la zone d’aspiration sur la face supérieure du profil aérodynamique produit plus de contraintes de cisaillement que la zone de pression sur la face inférieure. Dans une bulle de séparation avec inversion de vitesse au niveau du mur, vous obtiendrez même une petite quantité de « poussée de cisaillement ». Le cisaillement agit dans le sens de l’écoulement local, il s’effectue donc principalement d’avant en arrière. Ce n’est qu’à proximité des extrémités des ailes, là où le flux latéral devient non négligeable, qu’une composante de cisaillement latéral deviendra perceptible.

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