Jato Incidindo em uma Placa Inclinada

1. Definindo a instalação

1. Certifique-se de que não há fluxo na instalação.
2. Defina os instrumentos de acordo com o esquema na figura 2.
3. Ajuste a placa ao ângulo desejado . Registo valor na tabela 1.
4. Meça a largura do bocal do jato W. Regisso valor na tabela 1.
5. Meça o vão da placa L. Regisso valor na tabela 1.
6. Zero o transdutor de pressão.
7. Observe a constante de calibração do transdutor de pressão, m_p (Pa/V). Registo valor na tabela 1.
8. Conecte a porta de alta pressão do transdutor (marcada como +) à torneira de pressão do plenário (marcada como ).
9. Como todas as operações ocorrem dentro do receptor, deixe a porta de baixa pressão do transdutor (marcada como -) aberta para sentir a pressão no receptor ( ).
10. Inicie a instalação de fluxo (FLL).
11. Use o multi medidor digital para registrar a tensão (V) associada à diferença de pressão entre o plenário e o receptor sentido pelo transdutor de pressão. Registo valor na tabela 2.
12. Use a constante de calibração m_p a partir de 1,7 para determinar a diferença de pressão entre o plenário e o receptor ( ). Registo este valor na tabela 2.

Figura 2 . Detalhes do sistema de aquisição de dados. Esquema para conexões de equipamentos. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Tabela 1 . Parâmetros básicos para estudo experimental.

Parâmetro	Valor
Largura do bocal do jato(Wn)	41,3 mm
Extensão da placa(L)	81,3 cm
Altura da placa(H)	61cm
Constante de calibração do transdutor (m_p)	137.6832 Pa/V

2. Executando o experimento

1. Conecte a porta de alta pressão do transdutor (marcado como +) à porta comum da válvula de varredura. Deixe a porta de baixa pressão do transdutor (marcada como -) aberta para sentir a pressão no receptor ( ).
2. Coloque a válvula de varredura para iniciar a medição a partir da primeira posição de toque de pressão.
3. Execute o Traverse VI (instrumento virtual LabView).
4. Insira a constante de calibração m_p no VI.
5. Defina a taxa de amostragem para 100 Hz e o total de amostras para 500 (ou seja, 5 segundos de dados).
6. Digite no VI a posição ( ) da torneira de pressão a partir da qual os dados de pressão da placa serão adquiridos. Leve em conta que as torneiras de pressão são espaçadas em 25,4 mm. Assim, a posição será mm, onde está o índice da torneira começando em 0.
7. Regisso. O VI lerá a diferença de pressão entre a torneira de pressão e o receptor ( .
8. Pise a válvula de varredura para a próxima posição de torneira.
9. Repita as etapas 2.6 a 2.8 até que todas as torneiras de pressão sejam atravessadas.
10. No final, o VI fornece uma tabela e um gráfico de posição de toque versus pressão.
11. Pare o VI.
12. Altere a posição da placa de controle de fluxo para fechar a área de fluxo aproximadamente pela metade (ver Figura 3 para referência). Isso modificará a taxa de fluxo. Use a Equação (5) para determinar o valor dessa taxa de fluxo.
13. Repita as etapas 2.3 a 2.11 para a nova posição da placa de controle de fluxo.
14. Modifique o ângulo da placa de impacto e coloque a placa de controle de fluxo na posição inicial.
15. Repetir passos 2.3 a 2.14 para 80^o, 70^o, 60^o, 50^o, e 45^o.

Figura 3 . Configuração experimental. Seção de teste. Esquerda: Placa de impacto na frente da fenda. O ar de maior pressão é descarregado do plenário para o receptor através desta fenda. Meio: as torneiras de pressão conectadas à placa de impacto são distribuídas na válvula de varredura para amostrar uma de cada vez. Direito: placa de impacto na frente da descarga do receptor. A descarga tem uma placa perfurada para regular a taxa de fluxo. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

3. Análise

1. Para cada ângulo de inclinação, plote os dados de pressão para ambas as taxas de fluxo.
2. Use os dados experimentais para estimar a força na placa com base na equação (2).
3. Determine a velocidade do jato na vena contracta usando equação (3).
4. Estime a taxa de fluxo de massa usando equação (5).