Medição de Velocidades Turbulentas

Páginas: 6 (1400 palavras) Publicado: 22 de outubro de 2013

UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA - UNB
FACULDADE DE TECNOLOGIA - FT













MEDIÇÃO DE VELOCIDADES TURBULENTAS
ANEMOMETRIA DE FIO QUENTE
TRATAMENTO ESTATÍSTICO





















Brasília
Setembro 2013












MEDIÇÃO DE VELOCIDADES TURBULENTAS 2013/1

ANEMOMETRIA DE FIO QUENTE
TRATAMENTO ESTATÍSTICO


Relatório técnico apresentadocomo requisito parcial para obtenção de aprovação na disciplina Introdução a Turbulência, no curso de Engenharia Mecânica, na Universidade de Brasília







Brasília
Setembro 2013

RESUMO


Este trabalho apresenta o levantamento das velocidades instantâneas longitudinais, relativas à componente na direção principal do escoamento, tomado em 5 pontos distintos de um escoamentoturbulento parietal, a montante e a jusante de um sólido rombudo, para dois regimes de escoamento diferentes.
SUMÁRIO




1- INTRODUÇÃO

O enfoque estatístico da turbulência é feito usando a decomposição de Reynolds para o caso de turbulência estacionária. Dessa forma, a velocidade instantânea medida, sendo uma variável aleatória, pode ser considerada como a soma da velocidade média temporal,como uma função estatística, e a flutuação de velocidade, sendo, também, uma variável aleatória.
O presente trabalho considera a velocidade média e as flutuações de velocidade apenas na direção principal do escoamento. Dessa forma, a velocidade foi considerada como uma variável aleatória centrada, ou seja, com flutuações de velocidade de média nula. Para tanto, as variáveis aleatórias centradasforam caracterizadas por funções estatísticas que vão além das médias, sendo essas a variância, o desvio padrão, a energia cinética turbulenta, a intensidade turbulenta, o coeficiente de simetria e de achatamento, a covariância e o coeficiente de correlação.

2- OBJETIVOS

Montar uma planilha contendo todo o registro de velocidades instantâneas medidas, bem como os valores para velocidade médiatemporal e respectivas flutuações.

Construir gráficos de velocidade instantânea contra tempo.

Calcular os números de Reynolds do escoamento correspondente à altura do canal plano, para cada um dos regimes de escoamento.

Calcular a intensidade de turbulência.

Calcular a energia cinética turbulenta.

Traçar as curvas de distribuição de densidade de probabilidade gaussiana correspondente.Construir os perfis de velocidade média nas duas seções medidas, para os dois regimes de escoamento.

Construir os perfis de intensidade de turbulência nas duas seções medidas, para os dois regimes de escoamento.

Para o último ponto, no regime de mais alto Reynolds, realizar a análise estatística já descrita, utilizando médias de probabilidade sobre 25 realizações do mesmo experimento.3- METODOLOGIA

Montar uma planilha contendo todo o registro de velocidades instantâneas medidas, bem como os valores para velocidade média temporal e respectivas flutuações.

Calcular a variância temporal.
Calcular o desvio padrão.

Calcular as covariâncias espaciais.

Calcular os coeficientes de correlação.

4- PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

As medições de velocidade foram feitasutilizado o anemômetro de fio quente, que possui alta frequência de resposta e resolução espacial fina em comparação com outros métodos de medição. Por tanto, são largamente utilizados para estudo detalhado de fluxos turbulentos, ou seja, fluxo no qual as flutuações de velocidade são rápidas e de interesse ao estudo.
No experimento realizado, o equipamento foi posicionado em 5 pontos distintos, sendo1 antes e os demais depois do corpo rombudo colocado no túnel de vento.

5- RESULTADOS
a. GRÁFICOS DA VELOCIDADE INSTANTÂNEA X TEMPO NOS 5 PONTOS DE MEDIÇÃO NOS 2 REGIMES DE ESCOAMENTO.



Gráfico - Velocidade instantânea no ponto 1 x tempo (alto Reynolds)


Gráfico - Velocidade instantânea no ponto 2 x tempo (alto Reynolds)


Gráfico - Velocidade instantânea no ponto 3 x tempo...
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