UNIDADE 5 - ESCOAMENTO AO REDOR DE CILINDROS

Prévia do material em texto

CURSO DE ENGENHARIA CIVIL 
Disciplina: Mecânica dos Fluidos II 
Escoamento externo: experimentos 
Data: 31.10.2012 
Professor: Luizildo Pitol Filho 
 
 
ESCOAMENTO AO REDOR DE CILINDROS 
Objetivo da prática: 
Observar o escoamento de gás carbônico ao redor de cilindros em diferentes arranjos 
Materiais: 
 Placas com diferentes arranjos (paralelo e quincôncio) 
 Canetões 
 Extintores de incêndio 
 Placa de vidro 
 Anemômetro 
Procedimento experimental: 
O seu grupo trabalhará com um arranjo paralelo e outro quincôncio, conforme designado pelo 
professor. Este procedimento deve ser repetido para cada arranjo. 
1. Para as suas placas, certifique-se de obter as seguintes medidas, conforme indicado: 
 
2. Posicione os canetões nas placas e coloque a placa de vidro sobre os canetões. Meça a 
altura entre a placa de compensado e a placa de vidro. 
3. Um dos colegas deve posicionar o anemômetro próximo à entrada de gás carbônico na 
placa. Tome cuidado para que o jato não atinja a sua mão, pois, na descompressão, o 
gás atinge temperaturas muito baixas. 
4. Dirija o jato do extintor de incêndio ao arranjo, medindo a velocidade com o auxílio do 
anemômetro. Fotografe (ou filme) o escoamento, observando o descolamento do 
fluido ao redor dos cilindros e as perturbações nas linhas de corrente. 
Análise dos resultados: 
1. Determine a velocidade máxima atingida pelo gás carbônico em cada um dos arranjos, 
usando as seguintes equações: 
 Paralelo: 
 Quincôncio: 
2. Procure na literatura os valores para a massa específica e para a viscosidade dinâmica 
do gás carbônico, entre – 20oC e 0oC, em intervalos de 10oC. Usando os valores da 
velocidade máxima calculadas acima, determine o número de Reynolds para cada um 
dos escoamentos, nesta faixa de temperaturas. 
3. Utilizando os gráficos apresentados na última aula para escoamentos ao redor de 
cilindros, determine o coeficiente de arrasto e a força de arrasto, em função da 
temperatura utilizada no cálculo do número de Reynolds. 
4. Apresente os seguintes gráficos (os dois arranjos no mesmo gráfico): 
 Re x temperatura; 
 Coeficiente de arrasto x temperatura; 
 Força de arrasto x temperatura. 
5. Inclua em seu relatório a imagem que você julgar mais representativa obtida no 
experimento. Localize nas imagens obtidas o descolamento do fluido ao redor dos 
cilindros. 
6. Na sua opinião, este experimento possibilitou visualizar as linhas de corrente? O que 
você pode dizer a respeito do arrasto em função da temperatura? 
Data de entrega do relatório: 19.11.2012