Medição de vazão utilizando ultrassom e Princípio de Vortex

Por | 1 de junho de 2016

Em 1911, Theodore von Karman mostra que existe uma relação matemática na formação de duas linhas de vórtices num escoamento após um obstáculo. A avenida de vórtices de von Karman, ou a esteira de von Karman.

Inicialmente um par de vórtices se forma no descolamento do obstáculo. Estes vórtices agem como “rolamentos aerodinâmicos”, sobre os quais a corrente principal escoa. Um dos vórtices desloca-se-á primeiro e será carregado pela corrente através da esteira, sendo outro vórtice formado em seu lugar. Posteriormente, o segundo vórtice se desloca e, desta forma, inicia um processo onde os vórtices se deslocam alternadamente do cilindro e se movem pela esteira. Quanto maior for a velocidade na corrente principal, maior será a frequência de formação de vórtices. O arranjo desses vórtices na esteira é chamado de avenida de vórtices de von Karman.

Medição da vazão utilizando ultrassom e o principio de vortex de von Karman

[highlight bgcolor=”#C7C7C3″ txtcolor=”#00000″]Medição da vazão utilizando ultrassom e o principio do vortex de von Karman[/highlight]

A corrente principal é o fluxo de ar admitido e um pequeno obstáculo cilíndrico (2) para formação de vórtices no centro da tubulação de admissão. Então, um gerador de sinais (1) envia um sinal de onda solenoide perfeita para um emissor (3) localizado após o gerador de vórtices (2).Os sinais de ultrassom (4) atravessam a tubulação de admissão e são capturadas por um receptor de sinais (6).

O sinal emitido é recebido distorcido por causa da formação dos vórtices (5), e quanto maior for a frequência dos sinais deformados, maior é o fluxo de ar que está sendo admitido. Estas distorções são amplificadas (7), filtradas (8) e geram um sinal pulsante (9) de onda quadrada, na qual a frequência está diretamente relacionada com a vazão de ar admitida.

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