Aula 21.

Apresentação em tema: "Aula 21."— Transcrição da apresentação:

1 Aula 21

2

3 Semelhança

4 Semelhança

5 Semelhança 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, 1985.

6 Semelhança 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, 1978.

7 Semelhança

8 Semelhança 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

11 Semelhança

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 200C 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 100C.

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

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

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 1,5m3/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 Escoamentos de Superfície Livre

22 Escoamentos de Superfície Livre
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 CA

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 Vm>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 CA é independente de Re, para Re>105. 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; rp= ar; Tm=Tp 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