Questão 1)
Cite como é possível garantir que um experimento em escala reduzida possui as mesmas características de escoamento da situação real. [1,0]
Cite como é possível garantir que um experimento em escala reduzida possui as mesmas características de escoamento da situação real. [1,0]
Passo 1
O enunciado pede que a gente indique como garantir que um experimento em escala reduzida reproduza o mesmo escoamento da situação real. Esse tema pertence à teoria de similitude em mecânica dos fluidos, em que usamos conceitos de semelhança geométrica, cinemática e dinâmica para modelar protótipos em escala.
Passo 2
Para assegurar que o modelo em escala represente o protótipo real, a gente precisa de:
- Semelhança geométrica – todas as linhas, ângulos e proporções do modelo devem ser iguais às do protótipo, só reduzidas por um fator de escala
. - Semelhança cinemática – as trajetórias e distribuições de velocidade são iguais quando escaladas; isso normalmente exige que a razão de velocidades do modelo e do protótipo obedeça a uma escala
. - Semelhança dinâmica – as forças que agem no modelo e no protótipo são proporcionais; na prática, isso se traduz em igualar os números adimensionais relevantes. Por exemplo:
para equilíbrio entre inércia e viscosidade,
quando a gravidade domina,
em escoamentos compressíveis, etc.
Ao projetar o ensaio, escolhe-se o(s) número(s) adimensional(is) que predominam no fenômeno e faz-se
desse modo garantindo que o escoamento reduzido tenha as mesmas características do real.
Resposta
Garantindo semelhança geométrica, cinemática e dinâmica entre modelo e protótipo e igualando os números adimensionais relevantes (por exemplo, Reynolds, Froude, Mach etc.).