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Estudo teórico-experimental de jatos bi-dimensionais confinados (2009)

  • Authors:
  • Autor USP: ARIMA, MARCOS NOBORU - EP
  • Unidade: EP
  • Sigla do Departamento: PME
  • Subjects: ESCOAMENTO MONOFÁSICO; TURBULÊNCIA (MEDIÇÃO); MECÂNICA DOS FLUÍDOS; VELOCIDADE DO FLUXO DOS FLUÍDOS
  • Language: Português
  • Abstract: O principal objetivo desta tese é estudar os efeitos inerciais e de pressão do escoamento médio sobre a turbulência e o próprio escoamento médio de jatos bi-dimensionais confinados. Os escoamentos considerados no presente trabalho são turbulentos, isotérmicos, incompressíveis e compostos por fluidos simples. A introdução e a revisão bibliográfica são feitas por meio da apresentação: das motivações tecnológicas e fundamentais para a escolha do tema da presente tese; do cenário no qual a abordagem adotada está inserida; dos parâmetros adimensionais usualmente adotados na literatura para caracterizar os jatos bi-dimensionais confinados (parâmetros clássicos); e dos dados experimentais levantados na literatura na forma de correlações semi-empíricas, e de perfis de propriedades do escoamento. A presente tese desenvolve uma abordagem integral e adimensional para jatos confinados. As hipóteses adotadas nesta abordagem são aquelas relativas a escoamentos em camada fina cisalhante, e a escoamentos não dissipativos. A abordagem é baseada em balanços integrais de massa e quantidade de movimento. Os termos de quantidade de movimento são classificados como inerciais ou de pressão; e como fluxos, forças ou fontes. Esta classificação permite analisar os efeitos considerados pelos parâmetros adimensionais clássicos. Os parâmetros clássicos não satisfazem simultaneamente as seguintes condições: ser baseado em uma superfície de controle fechada; e ter os efeitos inerciais e depressão separados em parâmetros distintos. Desta forma, são desenvolvidos dois parâmetros adimensionais novos. Estes parâmetros novos são usados na definição de variáveis adimensionais cuja finalidade é obter uma regra de escalonamento apropriada. A regra de escalonamento desenvolvida é validada por meio de sua aplicação a três bancos de dados de literatura. Esta aplicação mostra a influência dos efeitos inerciais e de pressão sobre o escoamento. ) A qualidade dos dados experimentais de literatura e próprios também é avaliada pela aplicação desta mesma regra de escalonamento. O túnel de vento construído para estudo de jatos confinados axi-simétricos é apresentado por meio: dos requisitos de projeto; dos critérios de projeto; e da descrição dos componentes. Este túnel possui seção de teste com 300mm de diâmetro e 1500mm de comprimento; contração com razão de área de 4:1 e lanças de ar com diâmetros de 10mm, 40mm, 75mm e 150mm. Os procedimentos experimentais adotados na caracterização do escoamento do túnel de vento axi-simétrico incluem: a técnica de determinação do tensor das tensões de Reynolds e do vetor velocidade média em função de medições de velocidade média e de tensão normal de Reynolds em 6 direções distintas; a validação desta técnica; e as correções de posicionamento e de direcionamento do instrumento de medição. O instrumento de medição utilizado foi um anemômetro a laser (LDV). As principais contribuições da presente tese são as seguintes:redesenvolvimento dos parâmetros adimensionais clássicos de jatos confinados por meio de uma metodologia e nomenclatura unificada; proposição de dois parâmetros adimensionais para jatos confinados, um para efeitos inerciais e outro para efeitos de pressão incremento do banco de dados experimentais referentes a jatos confinados; e descoberta da existência de similaridade em jatos confinados com gradiente de pressão elevado
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 12.02.2009
  • Acesso à fonte
    How to cite
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    • ABNT

      ARIMA, Marcos Noboru; PIMENTA, Marcos de Mattos. Estudo teórico-experimental de jatos bi-dimensionais confinados. 2009.Universidade de São Paulo, São Paulo, 2009. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3150/tde-02062009-152537/ >.
    • APA

      Arima, M. N., & Pimenta, M. de M. (2009). Estudo teórico-experimental de jatos bi-dimensionais confinados. Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3150/tde-02062009-152537/
    • NLM

      Arima MN, Pimenta M de M. Estudo teórico-experimental de jatos bi-dimensionais confinados [Internet]. 2009 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3150/tde-02062009-152537/
    • Vancouver

      Arima MN, Pimenta M de M. Estudo teórico-experimental de jatos bi-dimensionais confinados [Internet]. 2009 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3150/tde-02062009-152537/


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