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Aula 21. Semelhança Modelo reduzido em escala geométrica 1:30 da tomada d’água e da comporta vagão da Usina Hidrelétrica de Tucuruí (ELETRONORTE),

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Apresentação em tema: "Aula 21. Semelhança Modelo reduzido em escala geométrica 1:30 da tomada d’água e da comporta vagão da Usina Hidrelétrica de Tucuruí (ELETRONORTE),"— Transcrição da apresentação:

1 Aula 21

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3 Semelhança

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5 Modelo reduzido em escala geométrica 1:30 da tomada d’água e da comporta vagão da Usina Hidrelétrica de Tucuruí (ELETRONORTE), no rio Tocantins, projetada pela Badoni A.T.B. Indústria Metalmecânica S/A, Semelhança

6 Modelo reduzido em escala geométrica da tomada d’água e da comporta vagão da Usina Hidrelétrica de Paulo Afonso IV (CHESF), no rio São Francisco, projetadas pela Ishikawajima do Brasil Estaleiros S/A, Semelhança

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8 Modelo marítimo - Itanhaém S.P.

9 Semelhança Estudo da previsão das condições do protótipo a partir de observações de modelos A semelhança envolve o uso de parâmetros adimensionais obtidos da análise dimensional

10 Semelhança

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12 Problema 6.39 Que velocidade deveria ser selecionada em um túnel de vento no qual um modelo de automóvel em escala 9:1 deve simular uma velocidade de 12m/s? Despreze efeitos de compressibilidade.

13 Problema 6.40 O escoamento em volta de uma componente estrutural debaixo d’água deve ser estudada em um túnel de vento a 20 0 C em um modelo em escala 10:1. Que velocidade deve ser selecionada no túnel de vento para simular uma velocidade de 4m/s de água a 10 0 C.

14 Semelhança Semelhança cinemática Razão entre as velocidades cte. Semelhança geométrica Modelo tenha a mesma forma do protótipo.

15 Semelhança Semelhança Completa  A semelhança geométrica seja satisfeita;  A razão de massa dos elementos correspondentes do fluido seja uma constantes;  Os parâmetros adimensionais apropriados sejam iguais

16 Semelhança

17 Problema 6.41 Um modelo com escala 1:7 simula a operação de uma turbina grande que deve gerar 200kW com uma vazão de 1,5m 3 /s. Que vazão deve ser usada no modelo e qual a potência de saída é esperada? a)

18 Problema 6.41 b)

19 Escoamentos Confinados  Força de Pressão;  Forças Inerciais;  Forças viscosas.

20 Escoamentos de Superfície Livre

21

22 Podemos ignorar: St, M, We

23 Escoamentos de Superfície Livre Froude Reynolds

24 Exemplo 6.4 pg-207 Um modelo em escala 1:20 da superfície de um barco é usado para testar a influência de um perfil proposto do barco sobre o arrasto das ondas. Um arrasto de onda de 6,2 lb é medido no modelo a uma velocidade de 8,0 ft/s. A que velocidade isso corresponde no protótipo e que arrasto de onda é esperado para o protótipo? Despreze os efeitos viscosos e suponha o uso do mesmo fluido no modelo e no protótipo.

25 Exemplo 6.4 pg-207

26 Escoamentos com número Re ALTO Independente do número de Re CACA

27 Exemplo 6.5 Um modelo em escala de 1:10 de um automóvel é usado para medir o arrasto sobre o design proposto. Ele deve simular o protótipo a uma velocidade de 90km/h. Que velocidade deve ser usada no túnel de vento se os números de Reynolds são igualados? Para essa condição, qual é a razão das forças de arrasto?

28 Exemplo 6.6 No exemplo 6.5, caso em que os números de Re seriam igualados, observou-se que a velocidade no modelo em estudo estaria no regime de escoamento compressível (M>0,3 ou V m >360km/h). Para conduzir um estudo de modelo aceitável, poderíamos usar uma velocidade de 90km/h sobre um modelo com comprimento característico de 10cm? Suponha que o coeficiente de arrasto C A é independente de Re, para Re>10 5. Para tanto que força de arrasto no protótipo corresponderia à força de arrasto de 1,2N medida no modelo?

29 Escoamentos Compressíveis  Túnel de vento;   p = ar;  T m =T p Ver exemplo 6.7 pg-209

30 Escoamentos Periódicos Número de St  Re, Fr, M

31 Problema 6.65 Um estudo sob a água de um golfinho será realizado usando um modelo em escala 1:10. Deve-se simular um golfinho nadando a 10m/s e fazendo um movimento de nado a cada segundo. Que velocidade pode ser usada no canal de água e, para aquela velocidade, quantos movimentos de nado por segundo devem ser feitos?

32 Problema 6.65


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