Vena contracta - Vena contracta
Vena contracta é o ponto em uma corrente de fluido onde o diâmetro da corrente é menor e a velocidade do fluido é máxima, como no caso de uma corrente saindo de um bico ( orifício ). ( Evangelista Torricelli , 1643). É um local onde a área da seção transversal é mínima. A contração máxima ocorre em uma seção ligeiramente a jusante do orifício, onde o jato é mais ou menos horizontal.
O efeito também é observado no fluxo de um tanque para um tubo, ou uma contração repentina no diâmetro do tubo. As linhas aerodinâmicas convergirão logo a jusante da mudança de diâmetro, e uma região de fluxo separado ocorre a partir do canto agudo da mudança de diâmetro e se estende além da vena contracta.
A formação da vena contracta pode ser observada no venturímetro .
Explicação
A razão para este fenômeno é que as linhas de fluxo de fluido não podem mudar abruptamente de direção. No caso do jato livre e da mudança repentina do diâmetro do tubo, as linhas de fluxo são incapazes de seguir de perto o ângulo agudo na parede do tubo / tanque. As linhas de fluxo convergentes seguem um caminho suave, o que resulta no estreitamento do jato (ou fluxo do tubo primário).
Ecocardiografia
A medição da vena contracta é útil na ecocardiografia , onde descreve a menor área do jato de fluxo sanguíneo quando sai de uma válvula cardíaca. Isso corresponde à área efetiva do orifício (EOA) calculada para válvulas cardíacas usando a equação de continuidade.
Espingardas
Vena Contracta foi um termo usado por vários construtores de espingardas ingleses dos séculos XIX e XX. Os canos das espingardas esportivas estreitavam fortemente da culatra até o cano. Assim, uma arma com culatra de 12 calibres teria um cano de 20 calibres. A ideia era manter as vantagens de uma espingarda de cano grande de impacto pesado, mantendo o recuo menor e a facilidade de manobra de uma espingarda de cano pequeno. Várias empresas líderes construíram esse tipo de arma, mas ela se mostrou impopular e a maioria foi devolvida aos fabricantes por causa de canos de grande calibre. Para a maioria dos atiradores, talvez a ideia de colocar um cartucho de 12 orifícios em um barril de 20 orifícios fosse muito "explosiva". Agora, exemplos completos de funcionamento são raros, embora ainda não sejam muito procurados.
Coeficiente de contração
O coeficiente de contração é definido como a razão entre a área do jato na vena contracta e a área do orifício.
C c = Área na vena contracta / Área do orifício.
O valor típico pode ser considerado como 0,611 para um orifício agudo (concêntrico com o canal de fluxo). Quanto menor o valor, mais efeito a vena contracta tem.
Veja também
Referências
- ^ Eligoprojects (30/10/2018). “O que é Venturímetro? Construção e Funcionamento” . Eligoprojetos . Página visitada em 2017-12-17 .
- ^ Lienhard, JH (1984-03-01). "Coeficientes de velocidade para jatos livres de orifícios de arestas afiadas" (PDF) . Journal of Fluids Engineering . 106 (1): 13–17. Bibcode : 1984ATJFE.106 ... 13L . doi : 10.1115 / 1.3242391 . ISSN 0098-2202 .
- ^ Katopodes, Nikolaos D. (21 de agosto de 2018). Fluxo de superfície livre. Mecânica dos fluidos ambientais . Kidlington, Oxford: Butterworth-Heinemann. p. 512. ISBN 978-0-12-816251-4 . OCLC 1049568159 .
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