CARACTERIZAÇÃO HIDRÁULICA POR IMAGEAMENTO - TÚNEL HIDROCINEMÁTICO

Abstract

A velocimetria por imagem de partículas – PIV – “Particle Image Velocimetry” – é uma técnica recente de medições de velocidades em escoamentos através de uma metodologia não intrusiva, com ampla aplicação a nível mundial. Para embasamento do desenvolvimento da tecnologia, visando um sistema exclusivamente nacional, além de competitividade com sistemas importados, um dos passos nessa linha de pesquisa está na formulação de metodologia fundamentada numa geometria explicita obtida passo a passo para posterior automatização. A Caracterização Hidráulica por Imageamento consiste na aplicação dos princípios básicos da técnica PIV de forma manual e na obtenção de resultados para efeito de embasar o desenvolvimento do aplicativo automatizado. Os trabalhos são efetivados utilizando um equipamento laboratorial específico, o Túnel Hidrocinemático. O túnel consiste numa bancada de recirculação de água no qual são acoplados modelos sólidos para estudos hidráulicos e com uma configuração apropriada para obtenção de imagens do escoamento semeado com partículas traçadoras. As imagens são produzidas através da incidência em lâmina de um feixe laser na região de estudo. Estas imagens são capturadas com uma câmera de alta velocidade e são tratadas, escaladas adequadamente e trabalhadas num software CAD para obtenção do deslocamento das partículas na unidade de tempo levando a um campo vetorial que define a interferência do corpo sólido sobre o escoamento. Para análise desta interferência, além do campo vetorial de velocidades, são determinados os gráficos de vorticidade do escoamento, levando a uma interpretação contextual da cinemática resultante.