Estudo experimental do escoamento em cavidades retangulares: padrões de escoamento e instabilidades hidrodinâmicas na camada cisalhante

• Autor(a) principal: Rosim, Emileni Luzia Buainain [UNESP]
• Data de Publicação: 2012
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11449/88859
• topic: Visualização de fluxo; Mecanica dos fluidos; Flow visualization

Este trabalho traz uma investigação experimental do escoamento em cavidades retangulares com razões de aspectos de 1⁄2 a 10 para números de Reynolds na faixa de 103 a 104. Os experimentos foram conduzidos em um canal de superfície livre em circuito fechado, projetado e construído no âmbito de um trabalho anterior, inserido dentro desta mesma linha de pesquisa. Antes do início da presente campanha experimental, este aparato foi inteiramente reestruturado, efetuando-se os ajustes e reparos necessários à correção dos problemas de funcionamento identificados no trabalho precedente. Após esta etapa, testes preliminares foram executados, incluindo o levantamento do envelope operacional do aparato e a medição dos níveis de vibração na seção de testes, com o propósito de qualificação do equipamento para a realização deste estudo. No que concerne aos ensaios das cavidades, visualizações de escoamento foram efetuadas, utilizando-se três diferentes tipos de traçadores: corante líquido, bolhas de hidrogênio e partículas sólidas. Com o auxílio de uma iluminação adequada, todas as técnicas se mostraram capazes de fornecer elementos importantes para a observação das mudanças nos padrões de escoamento produzidas por alterações nos parâmetros que governam este tipo de escoamento – o número de Reynolds e a razão de aspecto. Especial atenção foi dada à obtenção de informações quantitativas e qualitativas do escoamento na camada cisalhante das cavidades, cujas características intrínsecas favorecem a formação e a propagação de instabilidades de Kelvin-Helmholtz. Medições de velocidade por anemometria de filme quente também foram efetuadas, visando a obtenção do comportamento característico St x Re para cada cavidade ensaiada. Curvas do tipo St = A Re–b, onde A e b são constantes...