aerofolio como funciona

Aerofólio: como funciona e para que serve?

O termo “aerofólio” foi criado para designar a forma dos corpos destinados a produzir “sustentação” ao moverem-se através do ar. O exemplo mais comum de aerofólio é uma asa de avião, mas o mesmo princípio é empregado nas pás dos ventiladores e nas hélices dos tutores dos helicópteros.

Em alguns carros de corrida são instalados aerofólios em posição invertida, a fim de que os veículos sejam pressionados firmemente para baixo, contra a pista, quando atingem altas velocidades.

Aerofólio para voar e para grudar no chão

Diagrama de funcionamento de um aerofólio
O aerofólio nivelado produz pouca turbulência; á medida que seu borde de ataque se levanta a turbulência aumenta cada vez mais.

Um corte transversal do aerofólio mostra que sua parte superior é curva e a superfície inferior é mais ou menos plana. À medida que ele avança, seu bordo de ataque corta o ar que encontra pela frente em duas correntes, uma das quais passa sobre o aerofólio e a outra por baixo dele. As correntes se encontram novamente atrás do delgado bordo de fuga. O comprimento da curva da superfície superior, medido do bordo de ataque até o bordo de fuga, é maior do que o comprimento do percurso inferior, menos curvo. A corrente de ar que toma a rota superior, mais longa, necessita portanto mover-se mais rapidamente, em relação ao aerofólio, do que a corrente que passa por baixo, para poder alcançar o bordo de fuga exatamente ao mesmo tempo que a corrente inferior.

Quanto mais rapidamente um fluido (como MD, líquido ou um gás) se mover, mais baixa será sua pressão. Este é o conhecido princípio de Bernoulli, assim chamado por ter sido descoberto pelo cientista suíço Daniel Bernoulli, no século XVIII. A rápida corrente de ar que percorre a parte superior do aerofólio tem uma pressão inferior à da corrente .que passa por baixo dele.

Essa diferença de pressão, entre as duas superfícies, “puxa” o aerofólio para cima. Inclinando-se um aerofólio de maneira que seu bordo de ataque fique mais alto que seu bordo de fuga, aumenta-se a distância percorrida pela corrente de ar superior e, portanto, aumenta-se a “sustentação”. O ângulo de inclinação de uma asa de avião é chamado ângulo de ataque. Quanto mais devagar voar o avião maior deverá ser o ângulo de ataque de suas asas, a fim de se criar sustentação suficiente para mantê-lo no ar. A posição de “nariz levantado” do avião quando ele se aproxima do solo para aterrissar é decorrente desse princípio.

O ângulo de ataque nos aerofólios

O ângulo de ataque, porém, não pode ser aumentado indefinidamente. Esse fato se deve ao fenômeno de “fluxo lamelar”. A fricção entre a asa e o ar fluindo sobre ela faz com que a camada de ar mais próxima (chamada camada limite) se mova mais devagar em relação à asa do que o ar que está mais afastado. O mesmo efeito pode ser observado nos rios, onde o fluxo perto das margens é mais lento em relação ao que corre mais para s centro da corrente.

Enquanto o fluxo de ar sobre as asas permanecer “lamelar”, o avião se elevará corretamente; mas se o ângulo de ataque for muito grande, a pressão sobre o bordo de fuga das asas se tornará tão baixa que a camada limite se separará delas e, então, o fluxo de ar tornar-se-á turbulento.

À medida que o ângulo de ataque aumenta, o ponto onde a camada-limite se separa move-se para mais perto do bordo de ataque e menos áreas das asas produzem sustentação. Finalmente, será tão pouca a superfície das asas em função de sustentação que a aeronave tenderá a “escolar” e a entrar num mergulho incontrolável, até retomar sua velocidade normal.

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