following wake & helical discharge

[Luiz d’Almeida]

Já estudei algumas vezes o Naval Shiphandling e não consigo entender o efeito following wake.

Me parece que a explicação do efeito incident flow contradiz o efeito following wake.
Porque a “Para a pá de boreste, a velocidade relativa do fluxo e bem como o angulo de ataque aumentam / and thus a increase in thrust is experienced” (OK).
Isso me faz pensar o seguinte: Na esteira do navio a parte inferior é menos intensa. Logo, as pás de baixo atuam em menos esteira que as pas de cima. Logo, a velocidade relativa das pás de baixo é maior. Logo, essas teriam maior angulo de ataque que as pás de cima. Logo, o efeito following wake deveria se somar com todos os outros torcendo a proa do navio para BB enquanto a popa é jogada para BE. Aonde está o furo no meu raciocínio?
Porque o Naval Shiphandling afirma que no efeito following wake as pás em cima têm maior ângulo e mais empuxo quando passam pela parte superior do disco onde a esteira é mais intensa.
Confeso que tmbm já estudei o PNA Prop algumas vezes e nao entendo pq o hélice tem maior angulo de ataque atuando na esteira, sendo mais eficiente nessa região. (apesar de fazer sentido a analogia de uma pessoa andando em uma esteira rolante)

Ou seja, minha PRIMEIRA DÚVIDA é: pq a pá trabalhando na esteira tem maior angulo de ataque? E pq, nesse sentido, a “esteira” upward nao faria o hélice de BB entregar mais empuxo que o hélice de BE, ao invés do contrário?

Continuando minha confusão, o não entendimento do o efeito following wake me impede de entender o efeito helical discharge.
Apesar da analogia de uma pessoa andando em uma esteira rolante ilustrar que a parte superior do disco jogando mais água no leme que a parte inferior.
Mas o raciocínio de que o hélice debaixo recebe mais água então teria mais água pra jogar no leme, me confunde.

Mas minha SEGUNDA DÚVIDA, relacionada com o efeito helical discharge, é a seguinte: Pq o o efeito de shallow submergence o efeito helical discharge como o efeito following wake (mas de maneira inversa, jogando a popa para BE) quando o navio está parado na água e com RPM alta?

[fabio]

Luiz,

Primeiro assista este vídeo para entender por que o aumento da corrente de esteira aumenta o ângulo de ataque. Lembre-se que o aumento da corrente de esteira diminui a velocidade do fluxo incidente.

Depois veja a explicação tirada de nosso material didático.

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[Luiz d’Almeida]

Fabio,

Obrigado!

Ok. Mas a grande questão é:

“aumento da corrente de esteira aumenta o ângulo de ataque. Lembre-se que o aumento da corrente de esteira diminui a velocidade do fluxo incidente.”
X
“Para a pá que desce (de boreste no passo direito), a velocidade relativa do fluxo bem como o ângulo de ataque aumenta.” – inclination effect, upward flow

Essas duas frases acima não são contraditórias??

following wake – A velocidade relativa é menor na parte superior e isso faz o angulo de ataque aumentar.

inclination effect – A velocidade relativa é maior na parte BE e isso faz o angulo de ataque aumentar.

??

• Esta resposta foi modificada 6 anos, 3 meses atrás por Luiz d'Almeida.

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[fabio]

Contrarios são os efeitos. A following wake faz uma coisa, e a inclination effect faz outra.

Lendo seu raciocinio no primeiro post achei um furo: “Logo, a velocidade relativa das pás de baixo é maior. Logo, essas teriam maior angulo de ataque que as pás de cima.”

Do ponto de vista da following wake , as pás de cima é que tem maior ângulo de ataque, pois a velocidade do fluxo incidente é menor (pois a esteira é maior).

O livro analisa os efeitos isoladamente. Voce não pode misturar as coisas. A força total resultante depende de muitos fatores, como a velocidade, o desenho do casco, o tamanho do hélice. Acho que o motivo da confusão é voce tentar enxergar tudo como uma coisa só.

[Luiz d’Almeida]

Muito obrigado novamente.

Mas vou insistir mais uma vez, pq nessa última resposta entendi que a minha dúvida não ficou clara. Eu não estou tentando misturar as coisas, estou tentando entender os efeitos isoladamente. Vou tentar me expressar melhor.

Considerando:
– os efeitos isoladamente (inclination effect independente do following wake)
– aumento da corrente de esteira aumenta o ângulo de ataque
– maior ângulo de ataque, pois a velocidade do fluxo incidente é menor

Agora, me ajuda a entender o inclination effect (sozinho, independente do following wake, mas com esses conceitos de hidrodinâmica listados)

Pois nesse caso (inclination effect) o livro (e o seu slide, que eu anexei acima) afirma que para pá que desce (de boreste) a velocidade relativa do fluxo bem como o ângulo de ataque aumenta.

Ou seja, a pá de boreste desce contra o upward flow, aumenta a velocidade relativa (e a velocidade do fluxo incidente, no meu entendimento) e aumenta o ângulo de ataque, produzindo mais empuxo que a de BB. ISSO vai contra as nossas considerações!

(((o que faria sentido com as nossas considerações seria: a pá de bombordo, a favor do upward flow, diminuir a velocidade relativa e aumentar o ângulo de ataque, mas sabemos que nao é isso)))

Porque em um efeito vale uma coisa na hidrodinâmica e no efeito vale outro outra? No following wake a velocidade relativa diminui enquanto o angulo de ataque aumenta. No inclination effect a velocidade relativa aumenta JUNTO com o angulo de ataque. É só isso que eu quero entender.

Isso para mim é logicamente contraditório. O que eu quero é saber se é mais uma contradição com que temos que conviver na matéria (acho que não), ou se é um erro conceitual no meu entendimento (acho que deve ser!) que me atrapalha no aprendizado da matéria (Naval Shiphandling, PNA, etc.).

Muito obrigado pela paciência!

[Luiz d’Almeida]

Agora sim, isso faz sentido.

Isso vai me ajudar a encarar a matéria.

Obrigado!

[fabio]

Luiz, agora entendi sua dúvida. Realmente parece contraditório, faltaram detalhes na explicação, mas é assim que está no livro. Vou esclarecer melhor:

O efeito do fluxo upward aumenta o ângulo de ataque, e até aqui não há duvida, certo?

Agora analisemos a informação isolada que esta lhe causando dúvida: “O aumento da velocidade do fluxo incidente diminui o ângulo de ataque”. Veja bem, está faltando aqui a consideração implícita em todas as análises: SE TODAS AS OUTRAS VARIÁVEIS PERMANECEREM INALTERADAS. Portando voce só pode afirmar que “O aumento da velocidade do fluxo incidente diminui o ângulo de ataque” SE não houver nenhuma outra alteração no vetor velocidade. Se voce mudar a velocidade E a direção do vetor velocidade do fluxo, esta frase não vale mais.

O autor está tentando isolar efeitos que na verdade são inseparáveis. Depois de explicar os efeitos isolados ele coloca que geralmente em determinadas velocidades predominam uns ou outros. Para prova é isso que voce deve entender, os 4 efeitos e quais deles predominam em quais velocidades.

[Luiz d’Almeida]

Agora sim, isso faz sentido.

Encarar a materia dessa maneira vai me ajudar a entender.

Obrigado!

[Autor]

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