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Estudo experimental das instabilidades iniciais em um filme líquido

Processo: 17/06303-6
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de julho de 2017
Vigência (Término): 30 de junho de 2018
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Mecânica - Fenômenos de Transportes
Pesquisador responsável:Erick de Moraes Franklin
Beneficiário:Lucas Lima da Silva
Instituição-sede: Faculdade de Engenharia Mecânica (FEM). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Assunto(s):Ondas superficiais   Mecânica dos fluidos   Escoamento   Fluxo dos fluidos   Instabilidade hidrodinâmica

Resumo

Quando um escoamento possui superfície livre, efeitos inerciais (mesmo que fracos) podem ser a origem de instabilidades que se manifestam pelo aparecimento de ondas de superfície. Em casos onde o escoamento do fluido (ou um dos fluidos) corresponde a um líquido de pouca espessura, é costume designar as instabilidades que podem aparecer como Instabilidade de Filme Líquido ou Instabilidades a Baixos Números de Reynolds. Filmes líquidos em escoamento gravitacional, como por exemplo sobre um plano inclinado, ocorrem tanto na natureza quanto na indústria. Na natureza eles podem ser observados em algumas encostas durante um período de chuvas intensas, ou no escoamento em canais abertos. Na indústria, ocorrem durante processos de pinturas, aplicação de vernizes, bandas magnéticas, etc., sobre um plano inclinado. Sob determinadas condições, ondas superficiais que se propagam longitudinalmente, conhecidas como roll-waves, podem aparecer. Propõe-se aqui o estudo experimental das ondas superficiais que podem aparecer quando há o escoamento gravitacional de uma camada de líquido sobre um plano inclinado. Para tanto, diversos escoamentos de líquido sobre um plano inclinado serão controlados e monitorado por microcontroladores. As instabilidades iniciais na superfície do filme serão medidas por transmissividade de ondas infravermelhas através de um dispositivo a ser elaborado pelo aluno, assim como por câmera digital e pós-processamento em computador. Dos experimentos, pretende-se determinar os comprimentos de onda e celeridades das ondas formadas. (AU)