Projeto de Túnel de Vento

Abstract

A aerodinâmica experimental é essencial para o desenvolvimento de estruturas aeroespaciais. Ela complementa a modelagem analítica e as simulações numéricas. O túnel devento é uma ferramenta utilizada para as primeiras análises experimentais. Esse trabalhobusca projetar e construir um túnel de vento de bancada, é esperado obter um escoamentolaminar na seção de testes. Um túnel de de vento de circuito aberto é uma opção viáveleconomicamente para pesquisas estudantis. Um sistema de circuito aberto é menor, maissimples e mais barato de ser manufaturado. As estruturas que compõem um túnel decircuito aberto e seção de testes fechada são: a câmara de estabilização, o bocal, a seçãode testes, o difusor e o ventilador. O ar entra na câmara de estabilização, onde a tela dehoneycomb torna o escoamento mais uniforme. O bocal influencia na qualidade do fluxona câmara de teste. A geometria do bocal segue as recomendações de razão de contração,comprimento e formato. Nessa estrutura, duas funções cúbicas descrevem a superfície.Um ventilador com pás retas adiciona energia ao sistema. A simulação numérica baseadanas equações de Navier-Stokes transientes e incompressíveis estuda turbulência e efeitosviscosos no túnel. A malha tridimensional estruturada usada na simulação leva em con-sideração os gradientes de fluxo. O modelo de turbulência k-e foi usado para avaliar aas forças viscosas e a camada limite. A integridade estrutural da tela de honeycomb é verificada, estimando a influência da pressão e das forças viscosas. As propriedades da camada limite e, especialmente, a transição laminar-turbulenta no túnel também são estudadas analiticamente. Como resultado dos trabalhos em curso, foi concluído o projetodo túnel de vento. A construção do sistema permitirá a validação de estudos teóricos enuméricos. O túnel de vento permitirá estudar a distribuição de pressão na superfície doscorpos aerodinâmicos e a visualização do fluxo em baixa velocidade usando uma máquina de fumaça.