Roteiro_Arrasto de esferas

Prévia do material em texto

AULA EXPERIMENTAL 
ANÁLISE DO ARRASTO EM ESFERAS E OUTROS CORPOS 
 
ROTEIRO: 
 
1ª Etapa: medição do arrasto em esferas, com e sem gerador de vórtices, utilizando 
uma célula de carga unidirecional, realizada no túnel de vento de circuito fechado do 
Laboratório de Aerodinâmica Experimental da UFMG. 
 
Condições de realização do experimento: 
 (massa específica a ser calculada durante o experimento); 
 (viscosidade dinâmica do ar a 00) = 1,792×10−5 ∙ ; 
 (velocidade não perturbada a ser medida); 
Diâmetro da = 54,36×10-3 , usando o diâmetro como a dimensão 
característica; 
Área frontal da = 2,16×10−3 2; 
 
2ª Etapa: calcular via bibliografia específica qual seria o número de Reynolds crítico da 
esfera lisa, bem como calcular o Reynolds do experimento da mesma! O que você 
pode concluir comparando-se os números de Reynolds crítico e do experimento, tendo 
em vista a esfera lisa do experimento? 
 
3ª Etapa: observar o que acontece quando as esferas são submetidas a um banho de 
óleo e imersas no escoamento. Analise as fotos e explique o fenômeno. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 01 - Esfera lisa 
 
 
Figura 02 - Esfera com gerador de vórtices 
 
 
4ª Etapa: pós-processar os dados brutos coletados, tratando-os estatisticamente, 
gerando tabelas, gráficos, analisando-os quantitativamente e qualitativamente, bem 
como concluindo sobre os fenômenos aerodinâmicos observados, elaborando um 
relatório técnico, conforme recomendações gerais para redação dos relatórios, no 
Anexo I. 
 
Infra-estrutura necessária à realização da prática: 
 Óleo queimado de motor a combustão; 
 Tubo de Pitot-estático; 
Transdutores de pressão e temperatura; 
 Sistema de controle de velocidade; 
 Túnel de vento de circuito fechado; 
 Sistema de aquisição de tensões. 
 Fonte de tensão 24 VDC para célula de carga. 
 Célula de carga unidirecional de 10 VDC e 20 mA. 
 Esferas com e sem gerador de vórtices. 
 Haste de fixação de modelos. 
 
Anexo I 
 
RECOMENDAÇÕES GERAIS PARA REDAÇÃO DOS RELATÓRIOS 
Recomenda-se subdividir os relatórios nos seguintes itens: 
1 CAPA (contendo a prática a qual o relatório se refere e a identificação do(s) autor (es)). 
2 
INTRODUÇÃO (apresentando os objetivos da prática e fornecendo somente as informações 
adicionais consideradas relevantes). 
3 TEORIA (solucionando os problemas questionados no roteiro da prática). 
4 
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL (descrição dos materiais e equipamentos utilizados, da 
metodologia adotada e contendo esquemas e diagramas quando necessário). 
5 
RESULTADOS (apresentando os resultados de medição na forma de gráficos e tabelas, 
incluindo o cálculo de suas incertezas). 
6 
DISCUSSÃO (analisando criteriosamente e discutindo os resultados de medição a partir dos 
cálculos de incerteza e comparações com a literatura). 
7 
CONCLUSÕES (apresentando sumariamente conclusões obtidas a partir dos principais itens 
de discussão). 
8 BIBLIOGRAFIA (adicionar quando citada ou consultada). 
A linguagem utilizada no relatório deve ser aquela afeta a um relatório técnico 
onde se prioriza a exatidão também das informações. 
 
ANEXO II 
 
O coeficiente de arrasto de uma esfera lisa é função do número de Reynolds. A linha 
cheia representa o resultado de medidas realizadas em túneis de vento de uma esfera 
lisa e a linha tracejada de um cilindro liso. A linha reta tracejada corresponde à fórmula 
de Stokes (força de arrasto proporcional à velocidade)