O coeficiente de sustentação, geralmente abreviado como Cl, é um número usado para comparar o desempenho de aerofólios e asas. O coeficiente de elevação também é uma das variáveis que entram na equação de elevação ou fórmula de elevação (consulte Recursos). Portanto, ao resolver o coeficiente de sustentação, você está, na verdade, resolvendo uma versão reorganizada da equação de sustentação.
Os dados que vão para o coeficiente de elevação
Para calcular o coeficiente de sustentação, você precisa de várias informações importantes: Você deve conhecer a área da asa ou aerofólio em questão, a velocidade em que está sendo voado e a densidade do material. Normalmente, você obterá esses dados de testes do mundo real em um túnel de vento, em cujo ponto você pode fazer referência à equação de elevação e, usando o coeficiente de sustentação que você acabou de chegar, determine matematicamente quanto sustentação a mesma asa ou aerofólio produziria sob diferentes condições.
Pontas
Existem algumas limitações de como o coeficiente de sustentação pode ser usado para modelar efeitos em diferentes condições. Em particular, a compressibilidade do ar e a viscosidade do ar no caso observado e no caso modelado devem ser semelhantes. Caso contrário, seus resultados não serão precisos.
A Fórmula para Coeficiente de Elevação
Depois de ter os dados mencionados, tudo o que você precisa fazer é inseri-los na fórmula do coeficiente de elevação e resolvê-los. Essa fórmula é:
Cl = \ frac {2L} {rV ^ 2A
Embora às vezes você possa ver escrito como:
Cl = \ frac {L} {qA}
Ondeeucontinua a ser o elevador,UMAainda é a área da asa eqé a pressão dinâmica, que é igual a 0,5 × V2.
Pontas
Ambas as maneiras de escrever a equação para o coeficiente de sustentação produzem o mesmo resultado; eles apenas foram escritos de forma um pouco diferente. Se você quiser um desafio divertido, use álgebra básica para mostrar que as equações são equivalentes.
Um exemplo de cálculo do coeficiente de elevação
Aqui está um exemplo de cálculo do coeficiente de sustentação, usando dados do mundo real de um Boeing 747. Seu levantamento gerado é de 637.190 libras; a densidade do ar é 0,00058735 slug / ft3 (assumindo uma altitude de 40.000 pés); a velocidade é de 871 pés / s; e a área de referência é 5.500 pés2. Inserir tudo isso em sua equação para o coeficiente de sustentação dá a você:
Cl = \ frac {2 (637,190)} {0,00058735 \ vezes 8712 \ vezes 5,500} = 0,519999558
Cl = 0,519999558, que, dependendo dos parâmetros do seu trabalho, pode ser arredondado para 0,52.
Portanto, o coeficiente de sustentação desse modelo específico do Boeing 747, nessas condições, é 0,52.
Pontas
A abreviatura usual para coeficiente de sustentação é Cl, que nem sempre aparece claramente em algumas fontes. Para ser claro, é um C maiúsculo ("ver") seguido por um l minúsculo ("ell").