Técnicas Experimentais111

O que medir

* Pressão

* Caudal

* Velocidade

* Viscosidade

Técnicas Experimentais222

Viscosidade

* Viscosímetro/reómetro

* Queda de esfera

Técnicas Experimentais333

Viscosidade

* Reómetro

Técnicas Experimentais444

Viscosidade

* Reómetro

Escoamento de Couette

δωµµτ R

drdU

≈=

ω

ω

Técnicas Experimentais555

Viscosidade

* Reómetro

ωω

ω

Técnicas Experimentais666

Viscosidade

Técnicas Experimentais777

Pressão

* Manómetros

Técnicas Experimentais888

Pressão

* Manómetro U multitubos

Técnicas Experimentais999

Pressão

* Manómetro Betz

Técnicas Experimentais101010

Pressão

* Manómetro inclinado

Técnicas Experimentais111111

Pressão

* Micro manómetro digital

Técnicas Experimentais121212

Pressão

* Manómetro relógio

Técnicas Experimentais131313

Caudal

* Métodos Volumétricos

* Placa de orifício

* Medidores de venturi

* Tubeira

* Rotâmetro

Técnicas Experimentais141414

Tubeira

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

-50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50Posição radial (mm)

Vel

ocid

ade

axia

l (m

/s)

( )ρ

101

2 ppU −=

Técnicas Experimentais151515

Medidor volumétrico

* princípio

* aplicações

Técnicas Experimentais161616

Medidor de turbina

Técnicas Experimentais171717

Medidor turbina

Técnicas Experimentais181818

Rotâmtero

Técnicas Experimentais191919

Rotâmtero

n

nn T

TppQQ 0

00 =

* Calibração

y = 0,9918x + 0,4023R2 = 0,9997

02468

1012141618

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18

Caudal lido (l/min)

Cau

dal m

edid

o (l/

min

)

Técnicas Experimentais202020

Medidor de orifício

( )

⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣

⎡−⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

−=

1

24 4

2

1

212

1

DD

ppDCQ dρ

π

Técnicas Experimentais212121

Medidor de venturi

* Vantagens sobre placa

( )

⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣

⎡−⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

−=

1

24 4

2

1

212

1

DD

ppDCQ vρ

π

Técnicas Experimentais222222

Velocidade

* Tubo de pitot

* Anemometria fio quente

* Anemometria laser

* PIV

Técnicas Experimentais232323

Tubo de pitot

* Orientação com o escoamento

escoamento invíscido:

ρpU ∆= 2

Técnicas Experimentais242424

Turbina

* Outros sensores

temperatura; humidade

Técnicas Experimentais252525

Anemometria laser efeito Doppler (LDA)

* Efeito Doppler

desvio de frequência

Técnicas Experimentais262626

Anemometria laser efeito Doppler (LDA)

* Interferência de ondas

interferência construtiva/destrutiva

Técnicas Experimentais272727

Anemometria laser efeito Doppler (LDA)

* Interferência de ondas

exemplos

Técnicas Experimentais282828

Anemometria laser efeito Doppler (LDA)

* Dual beam

modelo das franjas

θλ

sin2=fsS

Técnicas Experimentais292929

Anemometria laser efeito Doppler (LDA)

* Volume de controlo

modelo das franjas

Técnicas Experimentais303030

Anemometria laser efeito Doppler (LDA)

* Implementação

Técnicas Experimentais313131

Anemometria laser efeito Doppler (LDA)

* Implementação

Técnicas Experimentais323232

Anemometria laser efeito Doppler (LDA)

* Sinal

Técnicas Experimentais333333

Anemometria laser efeito Doppler (LDA)

* Processamento de sinal

Técnicas Experimentais343434

Anemometria fio quente

* Princípio

nuBAE +=2

Técnicas Experimentais353535

Anemometria fio quente

* Sonda

Diâmetro: 3 a 5 µm;

Comprimento: 2 mm

* Materiais

Tungsténio

Platina e platina-irídio

* Requisitos

Sensibilidade à temperatura (0.004/ºC)

Resistência

Não oxidável

Técnicas Experimentais363636

Anemometria filme quente

* Aplicações

Técnicas Experimentais373737

Anemometria fio quente

* Aplicações: climatização

Técnicas Experimentais383838

Anemometria fio quente

* Equipamento

Técnicas Experimentais393939

PIV (Particle Image Velocimetry)

* Técnica de visualização de escoamentos

* Medição simultânea do campo de velocidades num ‘instante’

* Técnica poderosa para escoamentos não estacionários

Técnicas Experimentais404040

PIV (Princípio)

* Correlação entre duas imagens consecutivas

* Medição simultânea do campo de velocidades num ‘instante’

* Técnica poderosa para escoamentos não estacionários

Técnicas Experimentais414141

PIV (Equipamento)

* Laser

* Câmara CCD

* Computador para processamento

* Escoamento com ‘seeding’

Técnicas Experimentais424242

PIV (Equipamento)

Técnicas Experimentais434343

PIV (Laser)

* Pulsante Nd: YAG (Neodymium:Yttrium-Aluminum-Garnet)

Técnicas Experimentais444444

PIV (Laser)

* 2 pulsos

double switch double cavity

Técnicas Experimentais454545

PIV (Laser)

* Alternativas (CW laser)

Técnicas Experimentais464646

PIV (Laser)

* Sincronização

Técnicas Experimentais474747

PIV (Processamento)

* Etapas

Técnicas Experimentais484848

PIV (Processamento)

* Etapas

Técnicas Experimentais494949

PIV (Seeding)

* Ar

Técnicas Experimentais505050

PIV (Seeding)

* água

Técnicas Experimentais515151

PIV