Visualização de fluxo com corante de superfície: um método qualitativo para observar padrões de estrias em fluxo supersônico

1. Observando linhas de listras no fluxo supersônico
   1. Misture o pó de corante fluorescente e o óleo mineral em uma tigela de plástico. Adicione pequenas quantidades de óleo mineral ao corante em incrementos, misturando-se continuamente até que uma mistura semi-viscosa seja obtida. A mistura não deve ser escorrendo.
   2. Monte a picada acima da câmara de teste do túnel de vento supersônico e bloqueie-a no lugar. Um túnel de vento supersônico com um 6 em x 4 na seção de teste e uma faixa de número mach operacional de 1,5 a 4 foi usado nesta demonstração, como mostrado na Figura 1. O número mach é variado ajustando a configuração do bloco (alterando a razão de área da seção de teste).
   3. Enrosque o modelo de cunha 2D no suporte da picada e fixe a direção da cunha de modo que a superfície da cunha esteja voltada para as paredes laterais transparentes da seção de teste do túnel de vento. Todos os modelos são mostrados na Figura 2.
   4. Use um pincel para aplicar uma quantidade suficiente da mistura de corante no modelo. Certifique-se de que o corante não escorre do modelo. Consulte a Figura 3 para referência.
   5. Ajuste a configuração do bloco para o número mach de fluxo livre desejado.
   6. Feche e proteja os painéis do túnel de vento.
   7. Corra o túnel de vento por 6 segundos.
   8. Depois que a corrida estiver completa, brilhe uma luz UV sobre o modelo para iluminar o corante. Capture a imagem streakline com uma câmera.
   9. Ajuste o ângulo de ataque ou número de Mach de acordo com a matriz de teste listada na Tabela 1 para o modelo e repita as etapas 1.4 - 1.9.
   10. Repita as etapas 1.3 - 1.9 para todos os modelos listados na Tabela 1.
   11. Quando todos os modelos tiverem sido testados, desligue o túnel de vento e desmonte a configuração.

Figura 1. Túnel de vento supersônico.

Figura 2. Modelos de túnel de vento (da esquerda para a direita) cunha 2D, cunha 3D, cone, corpo do nariz contundente, esfera e míssil.

Tabela 1. Matriz de Teste.

Modelo	Ângulo de ataque (q) ou configuração Mach Number (M)
Cunha 2D 10°	φ = 0, 12 e -12°
Cunha 3D 10°	φ = 0, 12 e -12°
Cone	φ = 0, 13 e -13°
Corpo do nariz contundente	φ = 0, 11 e -11°
Míssil	φ = 0 e 11°
Esfera	M = 2, 2,5 e 3

Figura 3. Imagem representativa de corante fluorescente pintado na cunha 2D.