Turbulência

Definição

A definição de turbulência é uma mudança repentina e violenta no fluxo de ar.

A turbulência cria correntes ascendentes e descendentes causadas pelo movimento atmosférico irregular.

A definição de turbulência é bastante direta: redemoinhos caóticos e caprichosos de ar, perturbados a partir de um estado mais calmo por várias forças.

A turbulência é um dos fenômenos climáticos mais imprevisíveis que são significativos para os pilotos.

Turbulência é um movimento irregular do ar resultante de redemoinhos e correntes verticais.

Pode ser tão insignificante quanto alguns solavancos irritantes ou severo o suficiente para lançar momentaneamente um avião fora de controle ou causar danos estruturais.

A turbulência está associada a frentes, cisalhamento do vento, tempestades, etc.

A interrupção na corrente de ar que ajuda um avião a voar resulta em tremores e é chamada de turbulência. Também conhecida como bolsas de ar, a turbulência pode causar uma perda repentina de altitude temporariamente.

O que é turbulência?

A turbulência é uma forma de movimento caracterizada por um movimento irregular ou agitado.

Tanto líquidos quanto gases podem exibir turbulência e vários fatores podem contribuir para a formação de turbulência.

Quando um líquido ou gás está se movendo suave e regularmente, ele está exibindo um fluxo laminar, que é o oposto do fluxo turbulento. Muitas pessoas interagem com alguma variedade de turbulência diariamente.

Este fenômeno é causado quando uma interrupção ou impedimento é introduzido no fluxo.

Por exemplo, um rio pode fluir suavemente até atingir uma rocha, ponto em que a água ao redor do obstáculo se tornará turbulenta à medida que se move ao redor ou sobre ele. No ar, a turbulência pode ser causada por fatores como a colisão de duas frentes meteorológicas ou pela formação de uma tempestade. A turbulência do ar também pode ser causada por obstáculos no solo, desde montanhas a edifícios.

Embora as pessoas entendam o que causa turbulência, às vezes pode ser difícil de entender, porque não é regular e pode desafiar as previsões.

O movimento irregular e agitado geralmente envolve movimento em várias taxas de velocidade, e vários fatores podem influenciar os movimentos de líquidos e gases.

É por isso que a turbulência em uma aeronave pode ser difícil de prever e por que a aeronave pode ser movida de maneiras diferentes por manchas turbulentas de ar, dependendo de onde estão.

O ar é, na verdade, bastante turbulento, porque se move constantemente em diferentes taxas de velocidade e pressão pela Terra. Na maioria das vezes, as pessoas não conseguem ver essa turbulência em ação, pois o ar está limpo, mas o movimento turbulento pode se tornar aparente quando partículas preenchem o ar, destacando seu movimento irregular, ou quando um objeto é lançado ao ar, caso em que o movimento do objeto através do espaço refletirá as mudanças nas velocidades e pressões no ar por onde ele viaja.

Muitas pessoas têm encanamento doméstico que causa um fluxo turbulento, caso em que a água jorra para fora da tubulação, em vez de fluir suavemente.

As pessoas também podem observar essa propriedade interessante da dinâmica dos fluidos quando observam a fumaça saindo de um incêndio. Classicamente, a fumaça começa em linha reta e, em seguida, rapidamente começa a girar e rodopiar à medida que sobe. O calor do fogo pode causar turbulência, afetando o ar acima do fogo, e coisas como brisas também podem influenciar o movimento da fumaça.

O que é fluxo turbulento?

Fluxo é o movimento constante ou contínuo de um fluido, seja através de um tubo, através de um aerofólio ou ao ar livre, como no caso do ar livre ou do mar.

Esse tipo de movimento cai em uma das três categorias gerais: fluxo laminar, fluxo turbulento ou fluxo transicional.

Supercomputadores e softwares especializados são necessários para se considerar modelos matemáticos complexos desse comportamento de fluxo.

O fluxo laminar através de um tubo pode ser visualizado como uma série de camadas muito finas – cilindros aninhados de fluido – da superfície interna de um tubo até seu centro.

As características que favorecem o fluxo laminar são uma parede lisa do tubo e alta viscosidade do fluido. A camada mais externa de fluido se agarra ao tubo.

As outras camadas deslizam uma dentro da outra em velocidades ligeiramente crescentes conforme o centro é abordado. O fluxo laminar é moderadamente previsível e ordenado.

Fluxo turbulento é fluxo em turbulência – fluxo completo com redemoinhos e vórtices.

A palavra “turbulência” implica uma ação de mistura, aumentando ou mantendo a composição de fluido uniforme em todo o conteúdo do tubo.

O fluxo turbulento é favorecido por um interior de tubo áspero e fluidos de baixa viscosidade.

Também é favorecido pelo aumento da densidade do fluido. Um exemplo de fluxo turbulento é o do sangue através das artérias.

O fluxo transicional está entre os dois primeiros tipos. Ele combina fluxo laminar ao longo da borda interna de um tubo com fluxo turbulento no meio.

Os engenheiros de misturadores especializados projetam impulsores que introduzem fluxo transicional em fluidos altamente viscosos que normalmente exibiriam fluxo laminar. Isso economiza tempo e dinheiro.

O fluxo turbulento é de extrema importância para a aviação de duas maneiras. A turbulência do ar circundante, produzida por sistemas climáticos, está além do controle do projetista.

A outra é a turbulência gerada pela própria aeronave, principalmente em suas asas. Esse tipo de turbulência controlável vem das asas e pode ser dividido em turbulência de esteira e turbulência de aerofólio.

A turbulência de vigília é o fluxo gerado pelas pontas das asas da aeronave e geralmente assume a forma de um padrão circular de ar perpendicular à direção do voo.

A turbulência do aerofólio é gerada na superfície da asa e causa o arrasto da aeronave e a perda de sustentação.

Os métodos para reduzir a turbulência da esteira e do aerofólio são o assunto de muitas teorias e projetos.

Descrição Geral dos Efeitos nas Aeronaves

Redemoinhos turbulentos próximos do tamanho da aeronave induzem rolagens caóticas, inclinação e guinada.

Intensidade da Turbulência

Ao relatar turbulência, ela é geralmente classificada como leve, moderada, severa ou extrema. O grau é determinado pela natureza da agência iniciadora e pelo grau de estabilidade do ar.

A turbulência leve causa momentaneamente pequenas mudanças na altitude e/ou atitude ou uma leve ondulação. Os ocupantes do avião podem sentir uma leve pressão nos cintos de segurança.

A turbulência moderada é semelhante à turbulência leve, mas um pouco mais intensa.

No entanto, não há perda de controle do avião. Os ocupantes sentirão uma pressão definitiva nos cintos de segurança e os objetos não protegidos serão deslocados.

Turbulência severa causa mudanças grandes e abruptas na altitude e/ou atitude e, geralmente, grandes variações na velocidade indicada. O avião pode ficar momentaneamente fora de controle.

Os ocupantes do avião serão forçados violentamente contra os cintos de segurança.

Em turbulência extrema, o avião é sacudido violentamente e é impossível de controlar. Isso pode causar danos estruturais.

A turbulência extrema pico é um tipo de turbulência que causa saliências rápidas e um tanto rítmicas.

A turbulência é provavelmente a causa mais comum de ansiedade para os passageiros das companhias aéreas, mas raramente causa aos pilotos qualquer preocupação com a segurança da aeronave.

Em todos os casos, exceto nos casos mais extremos, a turbulência não é um perigo para a segurança do vôo, e sim um incômodo desconfortável.

Turbulência – Tipos

Existem vários tipos diferentes de turbulência, alguns dos quais podem ser detectados pela maioria das aeronaves comerciais, enquanto outros são invisíveis.

A turbulência é composta pelos seguintes tipos:

Turbulência convectiva. A convecção é o que causa as nuvens e a turbulência convectiva está frequentemente associada às nuvens (e também é responsável pela turbulência térmica de baixo nível). Quanto maior a extensão vertical da nuvem, maiores serão as correntes ascendentes e, portanto, pior será a turbulência. É particularmente ruim quando se voa através de nuvens cumulonimbus (que estão associadas a fortes pancadas de chuva/granizo ou tempestades).

Turbulência de ar claro. Isso é causado por correntes de jato, que são corredores de vento muito fortes encontrados em grandes altitudes. Correntes de jato se formam entre os limites do ar quente e frio e, portanto, variam em posição ao longo do ano.

Térmicas de baixo nível. É o ar quente que sobe do solo e é prevalente em dias quentes em baixas altitudes.

Esteira de turbulência. Isso não está relacionado ao clima, mas sim um fenômeno causado por outras aeronaves. Como há baixa pressão na parte superior da asa e alta pressão na parte inferior (necessária para produzir sustentação), o ar se move da parte inferior para o topo da asa na ponta da asa. Isso causa vórtices nas pontas das asas, que são a causa da Turbulência de Esteira. A turbulência do despertar ocorre por alguns segundos e pode ser muito violenta. O controle de tráfego aéreo aplica espaçamento mínimo entre as aeronaves para garantir a separação adequada da esteira da turbulência. Uma esteira de turbulência muito forte causou a queda de aeronaves no passado – portanto, agora há distância mínima ou separação de tempo entre as aeronaves.

Vento. De um modo geral, quando mais perto do solo, o vento está sujeito a atrito e seu fluxo é afetado pela superfície da Terra e qualquer coisa nela (como edifícios, etc.). Portanto, próximo ao solo, o vento é menos laminar (direto e constante) e mais turbulento (variando em direção e velocidade). Variações rápidas de direção e velocidade podem causar turbulência em níveis baixos, principalmente quando a aeronave está em aproximação final para aterrissar.

Os pilotos podem detectar turbulência?

Os pilotos podem detectar certos tipos de turbulência usando um radar meteorológico a bordo.

O radar destaca onde há grandes quantidades de gotas de água (chuva) nos instrumentos do piloto.

De modo geral, quanto maior for a queda de chuva, maior será a nuvem e mais turbulento será dentro dessa nuvem.

Os pilotos julgam se podem voar através da nuvem ou evitá-la voando ao redor dela.

O que causa turbulência?

O ar que cria a atmosfera está sempre em movimento. Os aviões usam esse movimento para poder voar. Para que um avião voe de maneira estável, o fluxo de ar que passa por cima e por baixo das asas precisa ser regular. No entanto, alguns eventos climáticos podem causar irregularidade no fluxo de ar e isso cria bolsas de ar.

Esta é a razão pela qual as turbulências acontecem. Existem outros fatores que causam turbulência e esses fatores também nomeiam os diferentes tipos de turbulência, como turbulência de ar claro, turbulência de inversão de temperatura, turbulência mecânica, etc.

O que significa voar em turbulência?

Voar em turbulência acontece quando o avião é pego por um fluxo de ar interrompido durante o voo. Os aviões podem tremer em turbulência. Enquanto alguns deles podem ser leves, alguns podem ser violentos.

Os pilotos podem informar os passageiros em caso de turbulência e todos os passageiros devem colocar os cintos de segurança.

É de vital importância apertar os cintos de segurança, pois a turbulência violenta pode tirar os passageiros dos assentos.

Fonte: www.weather.gov/www.nationalgeographic.com/www.flypgs.com/cmha.bc.ca/www.wisegeek.org/www.flightdeckfriend.com/epicflightacademy.com/biomechanicstutorial.weebly.com/letstalkscience.ca