Publicação: Desenvolvimento de um método de fotografia para o estudo de fenômenos de altas frequências em Aspersores jato-placa
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Neste trabalho, foi desenvolvido um estudo visando o domínio do método de fotografia e sua aplicação para a compreensão dos fenômenos físicos liidrodinâmicos de altas frequências envolvidos no processo de formação de gotas em aspersores jato-placa. Para tanto, fez-se provas sobre as diferentes técnicas de iluminação aplicadas no método de fotografia. Desenvolveu-se um equipamento de iluminação especial baseado em uma lâmpada estroboscópica acionada por um circuito gerador de um pulso eletrônico de disparo. O processo de formação de gotas neste tipo de aspersores é composto de quatro fases: a) Jato livre incidente sobre uma placa cônica; b) filme líquido sobre a placa; c) Lençol livre formado após placa e d) frente de gotas. No jato livre observou-se a presença de diferentes ordens de instabilidades, cada uma se manifestando de maneira mais ou menos acentuada de acordo com a variação do número de Reynolds. Um estudo comparativo da variação do comprimento do “breakup” quebra do jato, para condições de funcionamento similares em dois modelos de injetores oferecidos no mercado, permitiu conferir a influência do desenho do injetor no desenvolvimento das instabilidades. Os resultados fotográficos das fases b, c e d permitiram visualizar a dinâmica do processo de formação de gotas. Ressalta-se a presença de descontinuidades do lençol livre em forma de lacunas e seus desenvolvimentos ao longo do lençol determina a formação de frentes de gotas descontínuas e de oscilações tridimensionais.
A quantificação de gotas pelo método de fotografia apresentou bons resultados mas não foi possível um maior aprofundamento devido a limitações do software empregado para tal fim.
Abstract
In this work, a photograph method has been developed for studying of hydrodynamic physical phenomena of high frequencies of drop formation in jet-plate sprays.
Experimental tests have been done using various kinds of illumination techniques. Ulumination equipment has been developed using a strobe lamp triggered by a pulse signal. The formation of drops in a jet-plate spray consists of 4 phases: a) a free jet impinging on the conic plate, b) a liquid film on the conic plate, c) a free sheet forrned downstream of the plate and d) a front of
drops.
On the free jet, various sorts of instabilities have been observed; where the combined presence of these instabilities depended on the Reynolds number. A comparative study has been done, comparing the break-up distance for various types of nozzles. this confirmed the dependence of spray pattem on nozzle geometry. The results permit the visualisation of the dynamic process of drop formation. Free sheet instabilities in the form of gaps were observed, and these influenced the formation of drop fronts and tliree dimensional oscillations. The quantification of drops by the photographic method presented good results, but a more profound study was
limited by the software used.
Palavras-chave
Aspersão, Fotografias, Instabilidades hidrodinâmicas, Gotas, Comprimento de quebra, Fenômenos de alta, Frequência, Spray, Photography, Hydrodynamic instabilities, Drops, Breakup length, High frequencies phenomena
Citação
TARQUI, Jorge Luis Zegarra. Desenvolvimento de um método de fotografia para o estudo de fenômenos de altas frequências em Aspersores jato-placa. 1996. 171 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2019. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.1996.9
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