O método dos painéis é uma técnica numérica desenvolvida em meados dos anos 1960 por Hess & Smith, largamente utilizada hoje em dia na indústria aeronáutica. Esta técnica é utilizada na solução da(s) equação(ões) de

A equação de Laplace é o modelo matemático utilizado para obter a força que age em um aerofólio considerando- -se o fluido perfeito incompressível e irrotacional. Certa, ou certas condições devem ser impostas para a solução do problema, a saber:

I. sobre o aerofólio a velocidade do escoamento deve ser tangente a ele;

II. no infinito a velocidade deve ser igual ao valor da velocidade do escoamento não perturbado;

III. deve ser imposto o valor da circulação sobre um circuito que envolve o aerofólio.

Está correto o contido em

Considere um aerofólio a 12 graus de ângulo de ataque (cos 12 = 0,98 e sen 12 = 0,21). Os coeficientes de força normal e axial são 1,2 e 0,03 respectivamente. Os coeficientes de sustentação e de arrasto valem, respectivamente:

Um aerofólio está submetido a um escoamento cujas condições de referência são: pressão 10⁵ N/m², velocidade de 161 km/h e massa específica 1,23 kg/m³. Em um dado ponto do aerofólio, a pressão é de 99112 N/m². A velocidade neste ponto vale, aproximadamente:

Considerando a teoria clássica do aerofólio fino, assinale a alternativa correta.

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Uma asa reta formada de aerofólios NACA 23012 é colocada em um túnel de vento e se estende de uma parede a outra do túnel de modo que o escoamento possa ser considerado bidimensional. A corda do modelo vale 1,3 m, e as condições dentro da seção de teste simulam a atmosfera a 3 km de altitude onde a massa específica é igual a 0,91 kg/m³. A velocidade na seção de teste é de 360 km/h. Qual é a sustentação por unidade de envergadura que deve ser medida pela balança quando o ângulo de ataque for de 4 graus? Qual é o valor da circulação da velocidade para um circuito que envolva a asa? Os dados experimentais disponíveis para o aerofólio NACA 23012 indicam que o ângulo de ataque para sustentação nula é igual a –1,2 graus, e o valor do C_lα é igual a 0,104 por grau.

A equação de Laplace para o potencial de velocidade é um modelo utilizado na aerodinâmica em baixa velocidade e encerra um princípio físico e duas hipóteses que são, respectivamente:

A equação de Bernoulli utilizada na aerodinâmica em regime incompressível se escreve como p + ½ ρ U² = Constante. O valor da constante é conhecido das condições do escoamento não perturbado, p é a pressão estática; ρ, a massa específica do fluido e U, a velocidade no ponto considerado. A partir da equação de Euler, obtém-se a equação de Bernoulli considerando-se:

Uma das formas mais conhecidas do coeficiente de atrito local de placa plana gerado por uma camada-limite turbulenta bidimensional se escreve C_f = 0,0576 (U_∞ x / ν)^–1/5 . Esta relação admite que a camada-limite é turbulenta desde o bordo de ataque da placa. Qual é o valor do coeficiente de arrasto, C_d, da placa, considerando-se que ela está submetida a um escoamento uniforme U_∞ tal que o número de Reynolds da placa vale 10⁵?

Considere o escoamento do tipo camada-limite bidimensional sobre placa plana semi-infinita. A espessura da camada é dada por 5 (ν.x / U∞)^1/2 onde ν é a viscosidade cinemática; x, a distância do bordo de ataque da placa e U∞, a velocidade do escoamento fora da camada-limite. A um metro do bordo de ataque da placa, para Reynolds igual a 10⁵, a espessura da camada-limite é da ordem de:

O sistema de equações que descreve o movimento de um fluido compressível, tal como é utilizado na dinâmica dos gases térmica e caloricamente perfeitos, é deduzido com base em três leis da física clássica, a saber:

A equação de Navier-Stokes, tal como ela é utilizada em aerodinâmica compressível subsônica, admite que a atmosfera está em repouso e a aceleração da gravidade tem efeito desprezível. Adimensionalizando-se esta equação tendo como referência as propriedades do escoamento não perturbado (velocidade, pressão, massa específica, viscosidade dinâmica), além de uma grandeza geométrica e de um tempo característico, o conjunto de parâmetros de similitude encontrado seria:

Em variáveis de Euler, em um sistema cartesiano, o campo de velocidades de um escoamento é representado por v(x,y,z,t) = 2x i – y j +(3t–z) k . A aceleração de uma partícula de fluido que no instante t = 0 se encontra na origem do sistema de coordenadas é:

O escoamento bidimensional de um fluido é definido, em coordenadas lagrangianas, por x(x₀, y₀, t) = x₀ e^kt e y(x₀, y₀, t) = y₀ e^–kt onde k é uma constante. As componentes da velocidade são:

Um tubo, cujo diâmetro externo mede 50 mm, é mantido a 200 ºC. Recobrindo o tubo, existe um revestimento cuja espessura vale 75 mm. A temperatura do exterior do revestimento é igual a 20 ºC, sendo esta a mesma do ar circundante. A potência térmica transferida para um trecho de um metro de tubo é:

Dados: h_ar = 3,0 W/m2 ºC ; k_revestimento = 0,20 W/m ºC ; ln4 = 1,4

Um parafuso de movimento cujo diâmetro nominal é igual a 60 mm, com rosca quadrada de três entradas e passo igual a 4, é usado para elevar uma carga de 2 000 N. O parafuso é acionado por um motor elétrico de indução trifásico, alimentado pela rede elétrica convencional cuja frequência é igual a 60 Hz. Houve uma falha por fadiga desse parafuso e ele será substituído por outro feito em material mais resistente, com mesmo diâmetro, mas com rosca de duas entradas e passo igual a 5. O motor passará a ser acionado por um inversor de frequência. A frequência que deverá ser ajustada nesse equipamento para que a velocidade de levantamento da carga seja igual a do parafuso inicial é:

Uma placa de aço faz parte de uma máquina que é operada sob temperatura inferior a da transição dúctil-frágil do material da placa. A placa possui 30 mm de espessura e 12 metros de largura. No centro da placa, há uma trinca com 320/π mm de comprimento na direção transversal da placa. Sabe-se que o valor nominal da tensão normal, na direção longitudinal, de projeto da placa é igual a 60 MPa. Sabendo-se que a tenacidade à fratura vale 28 MPa.m^1/2, o fator de segurança para o componente é:

Para um determinado componente estrutural, o resultado de um teste de fadiga mostra que, para uma tensão de 250 MPa (Tensão normal alternada), a vida do componente é de 10⁶ ciclos. Para valores de tensão menores do que este, não se detectou falha por fadiga. Um componente idêntico ao testado foi usado por 25 000 ciclos, sob tensão normal de intensidade igual a 400 MPa (tensão normal alternada). Nessa condição, o ensaio de fadiga indica que a vida seria de 10⁵ ciclos. Se, após o carregamento de 400 MPa, for submetido à tensão de 250 MPa, o componente resistirá a:

Um cubo é montado num eixo com o ajuste H7j6. Sabe-se que a medida nominal das peças é igual a 27 mm.

Dado: Para medida nominal 27 mm H7 = +21 μm/0μm j6 = +9 μm/– 4μm

Sobre o ajuste, é correto afirmar que segue o sistema