Estudo qualitativo e quantitativo de escoamentos ao redor de corpos nÃo-aerodinÃmicos utilizando-se tÃcnicas de visualizaÃÃo em meio hidrodinÃmico.

AUTOR(ES)
DATA DE PUBLICAÇÃO

1997

RESUMO

Este trabalho apresenta um sistema para a geraÃÃo, captura e processamento de imagens de escoamentos hidrodinÃmicos ao redor de corpos rÃgidos, visando a determinaÃÃo quantitativa e qualitativa de suas propriedades. Para a geraÃÃo das imagens, construiu-se um tÃnel hidrodinÃmico vertical de baixa turbulÃncia, operado pela aÃÃo da gravidade, no interior do qual escoamentos ao redor de diferentes modelos podem ser obtidos. Para a visualizaÃÃo dos escoamentos, optou-se pelo emprego da tÃcnica de injeÃÃo de corantes lÃquidos, atravÃs de longas agulhas hipodÃrmicas instaladas a montante do modelo ensaiado. As imagens assim geradas foram capturadas em pelÃcula quÃmica fotossensÃvel ou em fita magnÃtica, conforme o tipo de ensaio realizado. InformaÃÃes qualitativas sobre diferentes tipos de escoamentos externos foram obtidas mediante a anÃlise de imagens estÃticas, permitindo identificar a estrutura do escoamento em funÃÃo do nÃmero de Reynolds. Medidas do comprimento da regiÃo de recirculaÃÃo e das distÃncias entre vÃrtices em uma esteira turbilhonÃria a jusante de um cilindro circular foram, tambÃm, realizadas, por meio da interpretaÃÃo de imagens estÃticas processadas digitalmente. Dados quantitativos dos escoamentos estudados foram obtidos por contagem de fotogramas, cuja identificaÃÃo à obtida por meio de uma nova tÃcnica de geraÃÃo do cÃdigo de tempo por superposiÃÃo de imagens - denominada SITC (Superimposed Image Time Coding) - desenvolvida no Ãmbito deste trabalho. Mais especificamente, este mÃtodo foi utilizado na anÃlise do escoamento ao redor de quatro diferentes geometrias - perfil cilÃndrico (Re<590), quadrado (Re<1200), elÃptico de razÃo de raios de 0,6 (Re<4000) e retangular de razÃo de aspecto de 1/16 (Re<1500), para os quais foram determinados os nÃmero de Strouhal em funÃÃo do nÃmero de Reynolds. Este mÃtodo foi empregado, ainda, na obtenÃÃo da velocidade de propagaÃÃo de vÃrtices na esteira de von KÃrmÃn produzida por um cilindro circular. Sempre que possÃvel, os resultados obtidos foram confrontados com dados de outros autores - obtidos numericamente ou por diferentes mÃtodos experimentais - revelando boa concordÃncia. Esta constataÃÃo, alÃm de assegurar a validade dos resultados apresentados no contexto deste trabalho, comprova o valor da visualizaÃÃo como ferramenta de anÃlise qualitativa e quantitativa de escoamentos.

ASSUNTO(S)

escoamento de fluÃdos mecÃnica (fÃsica) processamento de imagens hidrodinÃmica aerodinÃmica

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