H9 Equipamentos de treinamento em engenharia de fluidos Hele Shaw, equipamentos de ensino, equipamentos didáticos1. Descrição
O aparelho de Hele-Shaw produz linhas de corrente em um fluxo constante. Ele permite que os alunos estudem diversas configurações de fontes e sumidouros e observem uma variedade ilimitada de modelos. O aparelho pode ser representado pela equação de Laplace bidimensional. Assim, os professores também podem usá-lo para representar outras áreas da engenharia, como aerodinâmica ou fluxo de eletricidade e calor.
O aparelho funciona com um suprimento constante de água isenta de ar e um dreno adequado. O equipamento consiste em um canal formado entre duas placas. A água flui ao longo do canal com um baixo número de Reynolds, de modo que as forças de inércia não são importantes.
Um corante flui através de vários pequenos orifícios nas extremidades das linhas de corrente. A parte superior da grade é removível. O aparelho vem com uma folha de borracha da qual é possível recortar vários formatos de modelos. Quando colocados entre as duas placas, os alunos podem observar os padrões das linhas de corrente fluindo ao redor dos modelos. Além disso, válvulas e uma bomba de vácuo permitem que os alunos conectem duas fontes e dois sumidouros (ou qualquer combinação de ambos).
Para realizar experimentos, os alunos iniciam o fluxo de água e abrem uma válvula de corante o suficiente para produzir linhas de fluxo facilmente visíveis. Eles podem usar um ponto de fluxo ou um ponto de sucção, ou várias combinações de pontos de fluxo ou sucção. A bomba de vácuo reforça os pontos de sucção.
Para incorporar modelos ao fluxo livre do aparelho e ao estudo das linhas de fluxo, os alunos recortam as formas (fornecidas). Em seguida, eles colocam o modelo entre as duas placas do aparelho e iniciam o fluxo.
Para fornecer uma carga constante e suave, a TecQuipment oferece o Tanque de Cabeçalho opcional (H9a).
2. Principais características:
• Demonstração visualmente eficaz de uma ampla variedade de padrões de fluxo em torno de diferentes formas
• Ideal para demonstrações individuais e em grupo
• Compacto e autoportante
• Modelos facilmente recortados da folha (incluída) - praticamente qualquer formato possível
• Introdução ideal ao fluxo potencial incompressível (aerodinâmica)
• Pontos de origem e destino fornecidos
• Pode mostrar problemas de percolação no solo
3. Resultados de aprendizagem
Diversos experimentos de visualização de fluxo em duas dimensões:
• Fontes e destinos em um fluxo uniforme
• Dupleto em um fluxo uniforme
• Fluxo em torno de um cilindro (disco) e um aerofólio
• Fluxo através de um orifício e um difusor
• Fluxo através de um trocador de calor
• A equação do momento
• Laminar para a relação entre duas plataformas paralelas
• Equações de velocidade média (incluindo percolação em solos)
• Relações de fluxo potencial
