Simulação Experimental de uma Bola de Tênis utilizando um Túnel de Vento

Autor: Cesar Almiro de Souza, Julio Cesar Costa Campos, Antonio Marcos de Oliveira Siqueira, Pedro Casanova Treto, Alvaro Messias Bigonha Tibiriça, Henrique Márcio Pereira Rosa, Rogério Fernandes Brito
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2023
Předmět:
Zdroj: The Journal of Engineering and Exact Sciences; Vol. 9 No. 1 (2023): In progress ; 15179-01e
The Journal of Engineering and Exact Sciences; Vol. 9 Núm. 1 (2023): In progress ; 15179-01e
The Journal of Engineering and Exact Sciences; v. 9 n. 1 (2023): In progress ; 15179-01e
The Journal of Engineering and Exact Sciences
Universidade Federal de Viçosa (UFV)
instacron:UFV
ISSN: 2527-1075
Popis: In this study, tennis balls were analyzed experimentally through the use of a wind tunnel with speed ranging from 1m/s to 14 m/s, which is a variation in the Reynolds number (10,000 < Re < 60,000). In this context, aerodynamic aspects of the balls were evaluated, including the position of the seam and the degree fuzz, i.e., with and without fuzz. It was possible to analyze the effect of drag on the diameter, in the investigation of the relationship between the drag coefficient (CD) and the Reynolds number (Re) for new and used balls. Graphics were generated using the Reynolds number and the Drag Coefficient in order to assess the (non) dependency of these parameters. In the measurements performed, the static balls inside the wind tunnel were considered, i.e., without rotation. Therefore, no discussions about the Magnus force are presented. The results obtained, ? 3 to ? 0.60, were consistent for the range of the Reynolds number investigated. High values are expected for the drag coefficient, to the range of Reynolds number examined. The position of the seam, according to the related literatures, is negligible to high values of Reynolds, i.e., Re >50,000. On the other hand, for low values of Reynolds number, it can represent a difference of up to about 9% for the CD. The balls without fluff showed the strongest influence of the position of the seam, which characterizes the influence of this parameter. The effect of fuzz seemed to be responsible for about 10% of the total drag for low values of the Reynolds number. The diameter variation was analyzed alone. Neste estudo, as bolas de ténis foram analisadas experimentalmente através da utilização de túnel de vento com velocidade que varia de 1m/s a 14m/s, a qual representa uma variação no número Reynolds de 10.000 < Re < 60.000). O método utilizado foi a avaliação dos aspectos aerodinâmicos das bolas, incluindo a posição da costura e o grau de penugem, ou seja, com e sem penugem. Foi possível analisar o efeito do arrastamento sobre o diâmetro, na investigação da relação entre o coeficiente de arraste, e o número de Reynolds, Re, para bolas novas e usadas. Os gráficos foram gerados utilizando o número de Reynolds e o Coeficiente de Arrasto, a fim de avaliar a dependência ou não destes parâmetros. Nas medições efetuadas, foram consideradas as bolas estáticas dentro do túnel de vento, desta forma, sem rotação. Por conseguinte, não são apresentadas discussões sobre a força Magnus. Os resultados obtidos, 3 a , foram consistentes com o intervalo do número Reynolds investigado. São esperados valores elevados para o coeficiente de arrasto, para o intervalo do número de Reynolds examinado. A posição da costura, de acordo com as literaturas relacionadas, é desprezível para valores elevados de Reynolds, ou seja, superior a 50.000. Por outro lado, para valores baixos de Reynolds, pode representar uma diferença de até cerca de 9% para . As bolas sem penugem mostraram uma forte influência da posição da costura, o que caracteriza a influência deste parâmetro. O efeito da penugem parecia ser responsável por cerca de 10% do arrasto total para valores baixos de Reynolds. A variação do diâmetro foi analisada isoladamente.
Databáze: OpenAIRE
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