Número de Reynolds

Número de Reynolds

Mensagempor Carlos Bastos » 23 mar 2011, 10:18

Para quem pratica maquetas ou modelos à escala, o que, do que tenho visto nas pistas que frequento, são mais do que 50% dos Aeromodelistas nacionais, aconselho a leitura de um artigo interessante sobre maquetas e o Número de Reynolds.
Esse artigo é da autoria de David Burton e aparece na rubrica "What goes up...", pg 107 do número de Abril da RCM&E.
É desmistificado algum pseudo mistério que existe acerca daquele parâmetro da aerodinâmica. E limito-me a trancrever, traduzida (mais ou menos..) a frase chave do artigo: " O problema é que nós podemos reduzir à escala todos os componentes do avião protótipo, mas não podemos reduzir à mesma escala o ar onde o modelo irá voar".
Interessante.
CB
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Re: Número de Reynolds

Mensagempor Chispas » 23 mar 2011, 10:59

Boas.

Será que não é de acrescentar: "devido a isso e/ou ao Número de Reynolds, também os perfis aerodinâmicos não devem ser reduzidos à escala",?
Uma pequena passagem pelo QFLR5 e dissipam-se muitas dúvidas 8-)

Um abraço,
Chispas
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Re: Número de Reynolds

Mensagempor Pype » 23 mar 2011, 14:05

Boas
Carlos Bastos Escreveu:Para quem pratica maquetas ou modelos à escala, o que, do que tenho visto nas pistas que frequento, são mais do que 50% dos Aeromodelistas nacionais

Concordo plenamente, infelizmente muito poucas pessoas se dedicam as maquetas em Portugal :cry:
Quanto Coeficiente de Reynolds que é dado por esta expressão:
Imagem
é igual D multiplicado pela velocidade média do fluido (V), multiplicado pela densidade do fluido (p) e dividido pela viscosidade cinética (µ), sendo D a corda do avião.
Sei muito pouco sobre isto mas acho muito interessante.
Permite indicar se flui de forma laminar ou turbulenta como nos aviões com valor aproximado 1x10^7
Imagem
Representação do fluxo turbulento na asa de um avião:
Imagem
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Re: Número de Reynolds

Mensagempor _King_Pin_ » 23 mar 2011, 22:23

Essa fotografia, mais que um escoamento turbulento, mostra é os vórtices gerados na ponta da asa de um avião devido às diferenças de pressão entre intra e extradorso da asa, etc, etc, etc.

No caso de escoamentos "livres à volta de placas", ele não indica se o escoamento é turbulento ou laminar dado que o "ar é o ar", ou seja, se está laminar/estático, está dessa forma e ponto. Indica-nos sim se a camada limite é laminar ou não, onde se poderá situar a transição entre camada limite laminar e turbulenta. Para quem entender inglês, é uma questão de pesquisar por boundary layer. A imagem com um escoamento laminar e outro turbulento induz em erro dado isso ser uma representação de um escoamento dentro de um tubo! Diferente de um escoamento sobre uma placa. No caso da debaixo, com o bordo de ataque arredondado e tal.
Imagem

Fisicamente, representa uma relação entre forças de inércia e forças viscosas...

Os perfis, particularmente nos nossos modelos que voam em a transição se dá algures bem a meio do perfil, a forma como essa camada limite progride e passa de laminar a turbulenta é deveras importante. Ou no caso dos modelos de voo livre, será de grande importância manter a camada limite permanentemente laminar, presumo, extrapolando da realidade que melhor conheço dos DLG's em que usamos perfis 100% laminares (perfis Drela).
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Re: Número de Reynolds

Mensagempor Shark » 23 mar 2011, 22:43

Faltou dizer que a transição (separação da camada limite) depende do ângulo de ataque. Quanto maior o ângulo mais perto do BA se dá a separação.
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Re: Número de Reynolds

Mensagempor Chispas » 23 mar 2011, 23:59

Boas.

Enquanto apaixonado destas coisas tenho de dar razão ao _King_Pin_ quando relaciona os DLGs com os Voo-Livre. Neste vídeo pode ver-se um DLG a voar abaixo dos 6KmH acompanhado pelo piloto, a partir 1:10:

Eu bem gostava que os meus micros voassem assim mas ainda me falta roer muito osso :mrgreen: :lol:

Abraço,
Chispas
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Re: Número de Reynolds

Mensagempor Shark » 24 mar 2011, 00:45

Ele acompanha o modelo a andar mas há um vento de frente. Eles voam devagar mas não tanto (sem vento pelo menos). Com vento meu já andou a voar para trás. Teve a sua piada :lol:
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Re: Número de Reynolds

Mensagempor Carlos Bastos » 24 mar 2011, 10:05

:D Coisas interessantes que foram escritas sobre este tema. Vou acrescentar mais alguma coisa relacionada com o Voo Livre.
Os modelos de VL e certa aviação ligeira (planadores) voam abaixo do NR crítico. Então o escoamento é, essencialmente, laminar. O mesmo para a camada limite.
Mas se conseguirmos transformar a camada limite, laminar, numa camada limite turbulenta, conseguimos vários benefícios para os modelos.
Qualquer descontinuidade na construção duma asa pode provocar a transição. Em VL usam-se vários métodos de provocar a passagen de laminar a turbulento. Mas o mais vulgar é um simples fio de algodão com cerca de 0,5mm de diametro colado no extradorso a poucos milímetros do BA. A partir do local onde está o fio a camada limite passa a turbulenta e os benefícios são:
Diminui a componente de atrito de superfície ("skin friction") da resistência ao avanço.
Atrasa o descolamento da camada limite. Portanto a perda passa a dar-se a um ângulo de ataque maior.
A variação do coeficiente de momentos passa a ser menor, possibilitando a mesma estabilidade longitudinal com menor braço de alavanca trazeiro.
Enquanto que a primeira afirmação já foi confirmada em túnel, as duas últimas ainda são conjecturas. Há alguma coisa escrita sobre o assunto mas não passam de teorias cuja demonstração formal não aparece. Ou eu nunca vi.
Mas fiquemos descansados, pois temos uma federação dotada de comissões técnicas e especialistas de aerodinâmica que certamente, depois de lerem este tópico, nos irão ajudar.
E a ajuda é necessária. Afinal se há benefícios na utilização de turbuladores porque razão não se utilizam nos planadores RC, tais com F3B, F3J, F5J, DLG, etc.?
CB
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Re: Número de Reynolds

Mensagempor Shark » 24 mar 2011, 10:51

O atraso da separação da camada limite para escoamentos turbulentos também já vi demonstrado em túnel de vento, mas não era para um perfil alar, apesar de o principio ser o mesmo.
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Re: Número de Reynolds

Mensagempor Chispas » 24 mar 2011, 11:05

Boas.

Shark, vê-se que há vento mas a velocidade de planeio é mesmo muito baixa. A velocidade mais baixa que já consegui ainda é o dobro do que se vê no vídeo, só com apoio do motor ando mais devagar.

A propósito do Número de Reynolds, nos meus planadores rebocados com uma corda média de 6,5cm e durante a fase de planeio, este é de 15000 8-)

Quanto aos turbuladores, alguns artigos sobre alguns perfis aerodinâmicos desaconselham-nos. Existe também a teoria de que nalguns perfis aerodinâmicos o uso de acabamentos menos polidos tem a mesma função com a vantagem de a localização ser abrangente pois estende-se a todo o extradorso.

Abraço,
Chispas
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