O que é Parasitic Drag
O termo arrasto parasitário é usado principalmente na aerodinâmica, uma vez que, para elevar as asas, é geralmente pequeno em comparação com o levantamento. O arrasto parasitário é uma combinação de arrasto de forma , arrasto de atrito da pele e arrasto de interferência.
Atrito na pele – Arrasto por fricção
Como foi escrito, um fluido em movimento exerce forças tangenciais de cisalhamento na superfície devido à condição de não escorregamento causada por efeitos viscosos. Esse tipo de força de arrasto depende principalmente da geometria, da rugosidade da superfície sólida (somente em fluxo turbulento ) e do tipo de fluxo de fluido . O atrito é proporcional à área da superfície. Portanto, corpos com uma área de superfície maior sofrerão um atrito de atrito maior. É por isso que os aviões comerciais reduzem sua área total de superfície para economizar combustível. O arrasto de atrito é uma forte função da viscosidade, e um fluido “idealizado” com viscosidade zero produziria arrasto de atrito zero, uma vez que a tensão de cisalhamento da parede seria zero.
O atrito da pele é causado pelo arrasto viscoso na camada limite ao redor do objeto. As características básicas de todas as camadas limite laminar e turbulenta são mostradas no fluxo em desenvolvimento sobre uma placa plana. Os estágios da formação da camada limite são mostrados na figura abaixo:
Existem duas maneiras de diminuir a resistência ao atrito :
- o primeiro é moldar o corpo em movimento para que o fluxo laminar seja possível
- o segundo método é aumentar o comprimento e diminuir a seção transversal do objeto em movimento, tanto quanto possível.
O coeficiente de atrito da pele , C D, atrito , é definido por
Deve-se notar que o coeficiente de atrito da pele é igual ao fator de atrito de Fanning . O fator de atrito de Fanning, nomeado após John Thomas Fanning, é um número sem dimensão, que é um quarto do fator de atrito de Darcy . Como pode ser visto, existe uma conexão entre as forças de atrito da pele e as perdas na cabeça de atrito .
Veja também: Fator de atrito de Darcy
Para o fluxo laminar em um tubo, o fator de atrito de Fanning (coeficiente de atrito da pele) é uma consequência da lei de Poiseuille que é dada pelas seguintes equações:
Em fluxos turbulentos , no entanto, as coisas são mais difíceis, pois o fator de atrito depende fortemente da rugosidade do tubo . O fator de atrito para o fluxo de fluido pode ser determinado usando um gráfico Moody . Por exemplo:
O componente de atrito da força de arrasto é dado por:
Arrastar formulário – Arrastar pressão
O arrasto de forma conhecido também como arrasto de pressão surge devido à forma e tamanho do objeto. O arrasto de pressão é proporcional à diferença entre as pressões que atuam na frente e nas costas do corpo imerso e a área frontal. Esse tipo de força de arrasto também é uma conseqüência interessante do efeito de Bernoulli . De acordo com o princípio de Bernoulli, o ar em movimento mais rápido exerce menos pressão . Isso faz com que haja uma diferença de pressão entre as superfícies do objeto. O tamanho e a forma geral do corpo são os fatores mais importantes no arrasto do formulário. Em geral, os corpos com uma seção transversal geométrica maior apresentada terão um arrasto maior que os corpos mais finos.
Como pode ser visto na figura, a força de arrasto surge da diferença entre as pressões que atuam na frente e atrás do corpo imerso. Para esta força pode ser calculada (para este caso) simplesmente usando a definição de pressão como:
Como a perda de carga é aproximadamente proporcional ao quadrado da taxa de fluxo na maioria dos fluxos de engenharia, o coeficiente de arrasto total pode ser determinado simplesmente adicionando os coeficientes de atrito e pressão de arrasto:
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