C10 Tabela de fluxo laminar Equipamento didático Equipamento de treino vocacional Equipamento de laboratório de mecânica de fluidos
DESCRIÇÃO
A Tabela de Fluxo Laminar C10 é uma versão melhorada do aparelho Hele-Shaw clássico com a adição de sumidouros e fontes. Consiste em duas folhas de vidro laminado estreitamente espaçadas, dispostas horizontalmente sobre uma moldura de fibra de vidro.
Um tanque de entrada e um tanque de descarga estão incorporados na moldura, que está apoiada numa estrutura metálica de piso. Três pés ajustáveis permitem o nivelamento rápido da mesa de fluxo.
Oito torneiras em miniatura, que podem ser utilizadas como pias ou fontes, estão dispostas em torno da linha central da placa de vidro inferior numa configuração cruciforme. Um dupleto (um sumidouro e uma fonte próximos) está localizado no centro do padrão. Um sistema de tubos, válvulas e coletores permite a utilização de qualquer combinação de sumidouros e fontes. Uma fila de válvulas de controlo montadas acima da mesa de fluxo é utilizada para ajustar o fluxo através de cada fonte individual. Uma fila de válvulas de controlo de pia é utilizada para ajustar o caudal em cada pia individual. Uma fileira de agulhas hipodérmicas fixas a um coletor é posicionada entre as placas de vidro na borda de entrada.
Para visualizar o fluxo de água entre as placas de vidro, o corante é injetado através de agulhas igualmente espaçadas. A posição de cada linha de corrente é claramente indicada pelo corante, que é fornecido a partir de um reservatório equipado com uma válvula de controlo de caudal. Uma gratícula preta sobre fundo branco está impressa na parte inferior da placa de vidro inferior para auxiliar na visualização das linhas de corrente.
Os padrões criados pelo fluxo potencial podem ser registados por traçado na folha de vidro superior ou por fotografia, se necessário. Um difusor no tanque de entrada e uma placa de descarregador ajustável no tanque de descarga ajudam a promover um fluxo uniforme de água. As válvulas são incorporadas na base destes tanques para auxiliar na drenagem. O caudal de água é controlado por uma válvula de controlo do caudal de entrada. Um regulador de pressão reduz a pressão da água da rede elétrica e ajuda a minimizar as variações do caudal.
A placa de vidro superior pode ser levantada na borda frontal e mantida nesta posição para permitir a colocação dos modelos na secção de trabalho. É fornecido um conjunto de modelos para estudos básicos de escoamento.
Estes modelos são fabricados em folha de plástico e ficam presos na posição desejada quando a placa de vidro superior é baixada. Os modelos alternativos podem ser fabricados a partir de qualquer material conveniente e utilizados para investigar os padrões de fluxo associados.
O escoamento laminar bidimensional é criado entre as duas placas de vidro pela combinação da baixa velocidade do fluido e do espaço estreito entre as placas. O escoamento resultante é isento de turbulência e dá uma grande aproximação ao comportamento de um fluido ideal. Desde
o fluxo é controlado pelo potencial, a tabela de fluxo pode ser utilizada para modelar qualquer sistema físico que obedeça à Lei de Laplace. Por exemplo, o fluxo de calor bidimensional constante através de um condutor de secção transversal variável pode ser simulado. Neste caso, o fluxo de calor é representado pelo fluxo de água e a diferença de temperatura no sistema é representada pelo potencial de pressão do fluido.
Da mesma forma, os sumidouros e as fontes podem ser utilizados em combinação com o fluxo de água entre as placas para simular uma variedade de situações de fluxo. Por exemplo, os padrões de fluxo na proximidade de poços, que extraem água de fontes subterrâneas (aquíferos), podem ser representados utilizando uma ou mais torneiras como sumidouros. O efeito de recarregar o
o abastecimento subterrâneo pode ser representado pela utilização de uma ou mais derivações como fontes.
ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS
Secção de trabalho
Largura interior da moldura: 606 mm
Comprimento das placas de vidro: 892 mm
Distância entre placas de vidro: 3,2 mm
Pias/fontes: Oito batidas em sete posições
Injetores de corante: 19 agulhas hipodérmicas
Modelos fornecidos
2x bancos de canal
2x retângulos
3x cilindros
1x aerofólio
3g de corante azul em pó também fornecido
(faz 1l de solução corante quando adicionado à água)
CONTEÚDO EXPERIMENTAL
Escoamento ideal em torno de corpos imersos
• Cilindro
• Aerofólio
• Corpo bluff
Escoamento ideal associado a sumidouros e fontes
• Formação de meio corpo Rankine
• Formação de um oval Rankine
• Linhas aerodinâmicas circulares de um dupleto
• Sobreposição de sumidouros e fontes
Escoamento ideal em canais e limites
• Canal convergente
• Canal divergente
• Curvatura de 90 graus
• Contração súbita
• Ampliação súbita
• Substituição de uma linha de corrente por um limite sólido
Utilização de linhas de corrente para analisar escoamento bidimensional
Investigação – modelação de sistemas bidimensionais
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