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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/54935
Type: | TCC |
Title: | Otimização e instrumentação de um túnel de vento |
Title in English: | Optimization and instrumentation of a wind tunnel |
Authors: | Bezerra, Francisco Diego Vidal |
Advisor: | Andrade, Carla Freitas de |
Keywords: | Túnel de vento;Instrumentação;Simulação computacional |
Issue Date: | 2017 |
Citation: | BEZERRA, Francisco Diego Vidal. Otimização e instrumentação de um túnel de vento. 2017. 63 f. Monografia (Graduação em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. |
Abstract in Brazilian Portuguese: | Estudos da aerodinâmica e mecânica dos fluidos usam de túneis de vento como uma ferramenta em ambiente controlado para desenvolver conceitos e testes para diversas finalidades. Seja para o objetivo didático ou mercadológico, os túneis de vento podem cumprir a função da calibragem de instrumentos, realização de experimentos para desenvolvimento científico-tecnológico, aperfeiçoamento de parâmetros aerodinâmicos etc. Através de um exaustor ou ventilador se dá uma variação de pressão, que gera movimento no fluido e este, ao influenciar o objeto em questão, é estudado em virtude da busca do conhecimento de suas variáveis (principalmente velocidade, temperatura e pressão). Diante disso, este trabalho propõe projetar, construir, testar, instrumentar e comparar os resultados obtidos das leituras de sensores em um túnel de vento já existente para diversos parâmetros variáveis de sua geometria para otimizá-la. Foi projetado e desenvolvido um bocal, tela, colmeia, revestimento interno, suportes e programados e calibrados sensores de pressão e velocidade para que se criasse um ambiente de estudos de qualidade em torno de um túnel de vento. A partir da engenharia assistida por computador (CAE), foi possível projetar, comparar e desenvolver as geometrias necessárias para otimizar o túnel de vento. Um bocal foi construído em estrutura de madeira, alumínio e revestido com PVC semirrígido com o intuito de estudar sua influência no aumento de velocidade na seção de testes. Uma câmara de estabilização foi construída em formato hexagonal com o uso de uma tela plástica, papelão e madeira com o a finalidade de estabilizar e reduzir a intensidade de turbulência no interior do túnel de vento. Ainda foi necessário desenvolver um sistema de instrumentação que foi viável e responsável por mensurar os parâmetros de projeto desejados. Esta instrumentação foi integrada a uma plataforma virtual para monitoração e controle remoto de variáveis. Os testes foram realizados no Laboratório de Aerodinâmica e Mecânica dos Fluidos da Universidade Federal do Ceará, de onde foram coletados dados de velocidade, pressão e temperatura a partir da variação da rotação de um exaustor acoplado ao difusor do túnel de vento. Foi possível observar um pequeno acréscimo de velocidade na seção de testes após a inserção do bocal corrigido e uma diminuição brusca na intensidade de turbulência. Ainda na seção de testes notou-se uma aproximação entre os dados medidos em laboratório e os da simulação computacional. |
Abstract: | Studies of aerodynamics and fluid mechanics use wind tunnels as a tool in a controlled environment to develop concepts and tests for different purposes. Be for the didactic or market objective, the wind tunnels can fulfill the function of the calibration of instruments, conducting experiments for scientific and technological development, improvement of aerodynamic parameters etc. Through an exhaust fan or fan a pressure variation, which generates movement in the fluid and this, when influencing the object in question, is studied by virtue of the search for knowledge of its variables (mainly speed, temperature and pressure). Given this, this work proposes to design, construct, test, instrument and compare the results obtained from the sensor readings in a wind tunnel already existing parameters for various variable parameters of your geometry to optimize it. It was designed and developed a nozzle, screen, hive, inner liner, brackets and programmed and Pressure and velocity sensors were calibrated to create a quality around a wind tunnel. From computer-aided engineering (CAE), it was possible to design, compare and develop the geometries needed to optimize the wind tunnel. A nozzle was constructed in wood, aluminum and coated with Semi-rigid PVC with the purpose of studying its influence on the increase of speed in the tests. A stabilization chamber was constructed in hexagonal format with the use of a plastic, cardboard and wood for the purpose of stabilizing and reducing the intensity of turbulence inside the wind tunnel. It was still necessary to develop a instrumentation that was feasible and responsible for measuring the desired design parameters. This instrumentation was integrated to a virtual platform for monitoring and remote control of variables. The tests were performed in the Laboratory of Aerodynamics and Mechanics of Fluids from the Federal University of Ceará, from which speed data were collected, pressure and temperature from the variation of the rotation of an extractor coupled to the diffuser of the wind tunnel. It was possible to observe a slight increase in speed in the test section after insertion of the corrected nozzle and a sudden decrease in turbulence intensity. Still in the section of tests it was noticed an approximation between the data measured in laboratory and those of computational simulation. |
URI: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/54935 |
Appears in Collections: | ENGENHARIA MECÂNICA - Monografias |
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