Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Mecânica dos Fluidos- Ed: 1º - Capítulo 4.Problemas - Ex. 28
Considere a visualização do escoamento de um vórtice em efeito solo na Figura P4-29C. Estamos vendo linhas de corrente, linhas de emissão, linhas de trajetória ou linhas de tempo? Explique.
Visualização do escoamento de um vórtice em efeito solo. Um jato de ar arredondado de alta velocidade atinge o solo na presença de um escoamento em ar livre de corrente da esquerda para a direita. (O solo está na parte debaixo da figura.) A parte do jato que viaja a montante forma um escoamento recirculante conhecido como vórtice em efeito solo. A visualização e produzida por um fio de fumaça colocado verticalmente a esquerda do campo de visão.
Passo 1
O exercício quer que a gente identifique o que são as linhas brancas da foto: linhas de corrente, linhas de emissão, linhas de trajetória ou linhas de tempo.
O primeiro passo para resolver essa questão é entender o que a figura está mostrando. A imagem abaixo explica os detalhes da figura, substituindo as linhas brancas por linhas vermelhas.
A figura acima mostra com mais detalhes o que está acontecendo na figura presente no livro. Fumaça foi injetada continuamente no escoamento de ar através do fio de fumaça posicionado verticalmente. Depois de um tempo de injeção de fumaça, ela forma um rastro em forma de linha no escoamento.
Passo 2
Em outras palavras, o rastro de fumaça no escoamento marca todas partículas de ar que passaram através do fio de fumaça. Ou seja, a fumaça ressalta a sequência de partículas de ar que passaram pelos pontos do fio.
A linha de emissão é justamente a linha formada pelas partículas que passaram por um determinado ponto. Por isso, as linhas de fumaça são linhas de emissão.
Resposta
Estamos vendo linhas de emissão, porque as linhas da imagem são formadas pelas partículas que passaram por um mesmo ponto do escoamento.