Hoje vamos falar sobre os VÓRTICES DE KARMAN e o motivo pelo qual chaminés cilindricas possuem uma espécie de espiral na extremidade superior mas antes, gostaria de receber nosso conteúdo por email ou whats?
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O vortice de Karman é um fenômeno interessante que ocorre quando o vento ou um fluido passa por objetos cilíndricos ou obstáculos, como chaminés, pontes e edifícios.
Esse efeito recebe o nome em homenagem ao cientista húngaro Theodore von Kármán, que foi um dos primeiros a estudá-lo em detalhes.
Quando o vento flui em torno de uma chaminé, ele se divide ao redor dela, formando um padrão de redemoinhos alternados chamados vórtices de Karman.
Esses vórtices se formam no lado de trás do objeto, onde o fluxo de ar é perturbado pelo seu contorno. Conforme o vento incide na superfície da chaminé, cria-se uma região de baixa pressão no lado de trás, o que leva à formação desses redemoinhos.
Os vórtices de Karman têm um padrão repetitivo e oscilante, com cada vórtice sendo formado e desprendido em sucessão.
A frequência e o tamanho desses vórtices dependem da velocidade do vento e da geometria da chaminé ou do obstáculo em questão.
Essa oscilação dos vórtices de Karman é especialmente importante, pois pode causar vibrações e fadiga estrutural em algumas situações. Se a frequência natural da chaminé ou do objeto coincidir com a frequência de desprendimento dos vórtices, pode ocorrer um fenômeno conhecido como "ressonância de vórtices".
Nesse caso, as vibrações causadas pelos vórtices podem se acumular, resultando em movimentos oscilatórios maiores e potencialmente prejudiciais à estrutura.
Para mitigar o problema da ressonância de vórtices, é comum projetar chaminés com seções transversais não circulares, como quadradas ou retangulares.
Além disso, a colocação de defletores ou dispositivos aerodinâmicos na chaminé pode ajudar a perturbar a formação dos vórtices e reduzir suas consequências.
Esses defletores são, normalmente, na forma de espirais, como as das chaminés da foto.
Vemos também esses espirais em antenas de rádio de veículos, localizadas, em grande parte, na parte superior do teto, externamente ao veículo.
Em resumo, o vórtice de Karman em chaminés é um fenômeno natural que ocorre devido à interação do vento com objetos cilíndricos, resultando em padrões oscilantes de redemoinhos alternados.
Se não for controlado adequadamente, esse efeito pode levar a vibrações prejudiciais às estruturas, por isso é importante considerá-lo no projeto e construção de chaminés e outros objetos expostos ao vento.
Fizemos um vídeo mostrando o efeito, simulando através de canudos de plásticos.
Assista a seguir:
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