O que é um velocímetro?

Um velocímetro é um dispositivo usado para medir a velocidade de fluidos e gases. Alguns velocímetros medem os movimentos de partículas que foram suspensas no fluido, enquanto outros usam apenas a luz refletida dos lasers. O estudo da velocidade de fluidos e gases é chamado de velocimetria.

Um velocímetro pode ser usado para medir dois tipos diferentes de dinâmica de fluidos. Uma "especificação lagrangiana do campo de fluxo" é quando as partículas são descartadas no fluido e seus movimentos são observados. Isso é semelhante a assistir a um graveto sendo transportado pela corrente ou capturado em um redemoinho. Uma "especificação euleriana do campo de fluxo" observa um ponto específico no fluxo por um período de tempo. Isso é análogo a sentar na margem e assistir a uma curva de um rio.

A velocimetria de partículas é quando as partículas são introduzidas na água e sua velocidade é medida. As partículas podem ser gotículas minuciosas de água ou óleo, ou grânulos de metal e vidro. Um velocímetro mede a velocidade desses parTículas tirando uma foto deles em um ponto de seu movimento no riacho. Então outra foto é cronometrada para ser tirada alguns momentos depois. As duas fotos serão comparadas e a velocidade geral do fluido será determinada.

A "câmera" usada para tirar as fotos das partículas é um feixe de laser. Duas lentes achatar e ampliar o feixe para criar um flash curto, que é analisado para criar uma imagem bidimensional ou 2D. Os lasers são usados ​​porque as partículas são rápidas e microscópicas. Uma lente de câmera normal não pode abrir e fechar com rapidez suficiente para capturar seus movimentos.

Outro tipo de velocímetro é chamado de velocímetro Doppler. Nesse tipo de velocimetria, as reflexões da luz são medidas em vez de partículas. O velocímetro direciona um feixe de laser sobre as artérias de um paciente, por exemplo, e a maneira como a luz reflete o sangue em movimento dirá ao técnico comoBem, o sangue está circulando. Esse tipo de medição vem do efeito Doppler, quando a velocidade da luz pode ser julgada medindo a frequência de uma onda em relação ao observador.

A velocimetria tem muitas aplicações práticas. Um velocímetro pode determinar o "redemoinho" de gases e fluidos em motores de combustão, fornos, secadores de pulverização e plantas de processamento químico. O conhecimento de como os fluidos se movem nas máquinas ajuda os designers a planejar contra o desgaste e diagnosticar problemas e a praticidade geral do sistema. Como a velocimetria a laser não é invasiva, também pode ser usada como parte dos procedimentos médicos.