domingo, 21 de junho de 2009

Grupos Adimensionais


São extremamente importantes na correlação de dados experimentais;


Em razão das múltiplas aplicações dos grupos adimensionais nos estudos de modelos e aplicações de semelhança dinâmica, vários grupos foram criados nas diversas áreas que compõem os Fenômenos de Transporte.


Alguns dos mais importantes:
  • Número de Reynolds;
  • Número de Froude;
  • Número de Euler;
  • Número de Mach;
  • Número de Weber;
  • Número de Nusselt;
  • Número de Prandtl;


Grupos Adimensionais


Número de Reynolds:

  • Relação entre Forças de Inércia e Forças Viscosas;
  • Um número de Reynolds “crítico” diferencia os regimes de escoamento laminar e turbulento em condutos na camada limite ou ao redor de corpos submersos;


Número de Froude:

  • Relação entre Forças de Inércia e Peso (forças de gravidade);
  • Aplica-se aos fenômenos que envolvem a superfície livre do fluido;
  • É útil nos cálculos de ressalto hidráulico, no projeto de estruturas hidráulicas e no projeto de navios;


Número de Euler:


  • Relação entre Forças de Pressão e as Forças de Inércia;
  • Tem extensa aplicação nos estudos das máquinas hidráulicas e nos estudos aerodinâmicos


Número de Mach:


  • Relação entre Forças de Inércia e Forças Elásticas;
  • É uma medida da relação entre a energia cinética do escoamento e a energia interna do fluido;
  • É o parâmetro mais importante quando as velocidades são próximas ou superiores à do som;


Número de Weber:



  • Relação entre Forças de Inércia e Forças de Tensão Superficial;
  • É importante no estudo das interfaces gás-líquido ou líquido-líquido e também onde essas interfaces estão em contato com um contorno sólido;


Número de Nusselt:


  • Relação entre fluxo de calor por convecção e o fluxo de calor por condução no próprio fluido;
  • É um dos principais grupos adimensionais nos estudos de transmissão de calor por convecção


Número de Prandtl:

  • Relação entre a difusão de quantidade de movimento e difusão de quantidade de calor;
  • É outro grupo adimensional importante nos estudos de transmissão de calor por convecção;

Fonte: http://www.hidro.ufcg.edu.br/

Números Adimensionais

O Uso de Números Adimensionais



Suponhamos que se deseje determinar a força F de resistência ao avanço de uma esfera lisa mergulhada em um fluido.Tal força costuma ser chamada de FORÇA DE ARRASTO. Essa força depende, qualitativamente, do diâmetro (D), da velocidade (V) da esfera, da massa específica (r) e da viscosidade dinâmica (m) do fluido.





F = f (D,V, r ,m )





O Uso de Números Adimensionais



Inicialmente serão fixados r e m construindo F em função de D utilizando a velocidade como parâmetro. Posteriormente deverão ser verificadas as variações de F com r e m. Essa determinação implica a construção de inúmeros diagramas, desde
que se queira uma idéia precisa dessa variação.




Fonte: http://www.joinville.udesc.br/portal/professores/doalcey/materiais/Cap_7_Analise_dimensional.pdf