Visualização de Escoamentos
VISUALIZAÇÃO DE ESCOAMENTOSTécnicas para escoamentos Instáveis
Por:
Nuno Serra
Pedro Silva
Visualização de Escoamentos
Porquê a Visualização de Escoamentos
• Compreender a Natureza do Escoamento
• Visualizar Fenómenos Associados ao Escoamento
• Medição de Grandezas Físicas
• Validar Modelos Matemáticos
Visualização de Escoamentos
Métodos de Visualização
• Adição de Partículas
• Injecção de Corantes
• Técnicas de Visualização Utilizando Fumo
• Escoamentos Visualizados Naturalmente
• Técnicas Ópticas
• Técnicas Químicas
Visualização de Escoamentos
Método de Visualização por Adição de Partículas
• Partículas Esféricas– Bolhas de Hidrogénio (Meios Aquosos)
– Partículas Sólidas (Partículas de Cera) (M. Aq.)
– Bolhas de Sabão C/ Hélio (M. Gasosos)
– Partículas de Pó (M. Gasosos)
• Partículas em Forma de Disco (M. Aq.)
– Flocos de Mica Rev. a Dióxido de Titânio 3 a 4x10 a 20m
– Flocos de Alumínio - 0.2 x 5 a 30 microns
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Método de Visualização por Adição de Partículas
• Vantagens– Simples e Barato
– Permite Visualizar Linhas de Trajectória e Filamento
– Permite Visualizar Linhas de Corrente (F. Disco)
• Desvantagens– Pode Alterar o Escoamento
– Pode Apresentar Trajectórias de Partículas e não do Escoamento
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Método de Visualização por Adição de Partículas
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Método de Visualização Por Injecção de Corantes
• Por Orifício e Película• Tinta da China (Película)• Tinta (Película+Orifício)• Leite (Orifício)• Tintas Fluorescentes (Película+Orifício)• Óleos Misturados com Tinta de Reacção à Luz
UV (Película)
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Método de Visualização Por Injecção de Corantes
• Vantagens• Permite Visualizar Linhas de Filamento no e à
Distância do Corpo em Estudo
• Permite Visualizar Planos do Escoamento• Permite Visualizações em Meios Aquosos e Gas.
• Desvantagens• Pouco Tempo Após o Inicio da Exp. Todo o Tanque
está Contaminado de Corante
• Arrastamento total da Camada de Tinta de Visualização e Entupimento das Sondas de Pressão
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Método de Visualização Por Injecção de Corantes - Orifício
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Método de Visualização Por Injecção de Corantes - Película
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Método de Visualização Por Injecção de Corantes - Película
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Método de Visualização Utilizando Fumo
• Por Orifício – Sonda de Fumo
– Orifício no Corpo
• Por Película– Fio Eléctrico, Extremamente Fino, Coberto Por Óleo
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Método de Visualização Utilizando Fumo
• Vantagens• Montagem Simples• Extremamente Versátil • Permite Visualizar Linhas de Filamento e
Totalidade do Escoamento
• Desvantagens• Pouco Tempo Após o Inicio da Exp. Todo o Túnel
de Vento está Contaminado de Fumo• Muito Sujo-Vapor de óleo entope sondas de Pressão• Só para Meios Gasosos
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Método de Visualização Utilizando Fumo
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Método de Visualização Utilizando Fumo
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Escoamentos Visualizados Naturalmente
• Fumo de Cigarro
• Pluma de uma Chaminé
• Nuvens
• Condensação de ar
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Escoamentos Visualizados Naturalmente