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

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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