Coeficientes de arrasto de partículas F12 Equipamento didático Equipamento de educação profissional Equipamento de laboratório de mecânica de fluidos
DESCRIÇÃO
O aparelho foi concebido para apresentar aos alunos as características fundamentais do comportamento dos sistemas partículas/fluidos, em particular a relação entre os coeficientes de arrasto das partículas em queda e o seu valor numérico de Reynolds.
São fornecidas partículas que cobrem uma variedade de tamanhos e densidades. As experiências são conduzidas permitindo que partículas individuais caiam através de vários líquidos diferentes contidos em tubos de vidro verticais. Os efeitos de bloqueio são reduzidos ao mínimo, uma vez que a maior partícula utilizada tem uma área projetada de apenas 1% da secção transversal do tubo.
A taxa de queda das partículas é determinada cronometrando a sua passagem entre duas marcas nas paredes dos tubos de vidro.
O equipamento é composto por dois tubos de vidro de precisão com 1,5m de comprimento e 93mm de diâmetro interior fixados verticalmente numa tabela montada na parede. É fornecida uma guia na parte superior de cada tubo para facilitar a introdução de partículas com o mínimo de perturbação no líquido. Um dispositivo de válvula deslizante na parte inferior de cada tubo permite que as partículas sejam removidas com uma perda mínima de líquido.
A observação do movimento das partículas é auxiliada por uma luz fluorescente protegida montada na tabela entre os tubos de vidro.
Para além da gama de esferas, são fornecidos dois objetos de formato aerodinâmico para permitir a comparação entre os seus coeficientes de arrasto e os das esferas.
ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS
Comprimento do tubo: 1500mm
Diâmetro exterior: 100mm
Diâmetro interior: 93mm
Formas simplificadas: x2
Esferas fornecidas:
Aço inoxidável
3,17 mm de diâmetro
6,35 mm de diâmetro
7,9 mm de diâmetro
9,5 mm de diâmetro
Cerâmica
6,35 mm de diâmetro
9,5 mm de diâmetro
CONTEÚDO EXPERIMENTAL
Medição dos coeficientes de arrasto de esferas ao longo de várias décadas do número de Reynolds da partícula
Exploração da análise dimensional e da semelhança dinâmica
Introdução aos efeitos da separação da camada limite no movimento das esferas
Efeito do formato da partícula na taxa de queda e no coeficiente de arrasto