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Unidade15 Formulação de Modelos DC 3 1932 All metal Carenagem motor Navegação radio bimotor.

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Apresentação em tema: "Unidade15 Formulação de Modelos DC 3 1932 All metal Carenagem motor Navegação radio bimotor."— Transcrição da apresentação:

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2 Unidade15 Formulação de Modelos

3 DC

4 All metal Carenagem motor Navegação radio bimotor

5 30 horas de ensaio em túnel

6 Primórdios da Aeronáutica Solução direta Experimentação realizada no protótipo realizada no protótipo

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9 -Dispendiosa -Pouco prática Solução Direta

10 -Dispendiosa -Pouco prática

11 -Dificuldades de otimização -Destrutiva e perigosa Solução Direta

12 Alta Complexidade dos Projetos Modernos

13 1909Demoiselle

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17 The first jet airliner De Havilland Comet 1, entered service on May 2, 1952 on the London - Johannesburg route 84 Passengers 4 Rolls-Royce Avon engines 535 mph cruise

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19 SST Boeing

20 Modelos

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23 -Fatores irrelevantes podem ser desconsiderados na construção do modelo -Decompor o modelo em sub- problemas -Refinar os modelos -Determinar sensibilidades -Previsões

24 Limitação dos Modelos Modelos são idealização incompletas

25 Sempre ocorrerá diferenças dos resultados calculados e medidos

26 As diferenças de resultados depende das suposições e simplificações

27 mola F = k x F

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30 Sempre ocorrerá diferenças dos resultados calculados (modelos) e medidos (protótipo)

31 Os modelos não são únicos

32 Escoamento de fluidos Problema:

33 Problema de alta complexidade Modelo com simplificações

34 Equação de Bernoulli

35 Restrições: Escoamento em regime permanente Escoamento incompressível Escoamento sem atrito Ao longo de uma linha de corrente

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38 Modelo mais elaborado: Equações de Navier & Stokes

39 Um mesmo modelo pode representar problemas diferentes c k m x

40 Os modelos não são únicos

41 2- Modelos Analógicos 1- Modelos Icônicos 3- Modelos Simbólicos Tipos de modelos

42 1- Modelos Icônicos Apresentam equivalência geométrica visual em escala ampliada ou reduzida Podem mostrar somente partes ou características relevantes para o propósito imediato

43 Classes dos Modelos Icônicos Modelos Icônicos bidimensionais

44 Mapas

45 Desenhos

46 Modelos Icônicos réplicas físicas tridimensionais Classes dos Modelos Icônicos

47 Modelos Icônicos réplicas físicas tridimensionais Maquetes

48 miniaturas

49 Mock-up Boeing 2707 Concorde Peso total ao decolar 306t 159 t Raio de ação km km Velocidade de cruzeiro km/h km/h Altitude de cruzeiro m m Envergadura 53 m 25 m Comprimento 93 m 58 m Primeiro vôo previsto Entrada em serviço por volta de

50 2- Modelos Analógicos 1- Modelos Icônicos 3- Modelos Simbólicos Tipos de modelos

51 2- Modelos Analógicos Seguem o mesmo princípio do original

52 2- Modelos Analógicos 1- Modelos Icônicos 3- Modelos Simbólicos Tipos de modelos

53 3- Modelos Simbólicos Modelo Matemático Descrição de um sistema Relações quantitativas e Relações qualitativas

54 Relações quantitativas PotênciaDimensõesCustos Relações qualitativas SegurançaConfiabilidadeAparência

55 Modelo matemático -Permite generalizações -Permite simplificar problemas complexos -Permite utilizar métodos matemáticos -Produz resultados numéricos

56 Preparação do Modelo Matemático 1-Identificar as variáveis 2-Suposições simplificadoras 3-Condições de contorno 4-Equacionar5-Simplificar

57 Características do Modelo matemático 1-Previsão de desempenho 2-Complexidade mínima 3-Termos separados 4-Fácil verificação

58 Case Study Tanque de água de uma betoneira Espaço disponível 1,5 x 0,6 x 0,6 m Capacidade 430 l Resistência à corrosão Fabricação simples Enchimento e esvaziamento fácil

59 Forma geométrica Esférico 0,91 m Cilíndrico

60 C Custo total Ca Custo do aço Cs Custo da soldagem Cg Custo da galvanização W Peso de aço w Comprimento da soldagem A Área de superfície Variáveis

61 V Volume 430 l ca Custo unitário do aço cs Custo unitário da soldagem cg Custo unitário da galvanização Lmáx = 1,5 m Dmáx = 0,6 m Chapa 1,6mm (ca = 125,00/m 2 ) cs = 30,00 Cw = 20,00 Restrições e constantes

62 equações

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64 Caso 2 Ascensão de Bolhas Gasosas em Meio Líquido Infinito Variáveis do problema: onde g é a aceleração da gravidade, a densidade, a viscosidade absoluta, a tensão superficial, D o diâmetro equivalente, U a velocidade terminal da bolha e V o seu volume. Os índices L e G correspondem, respectivamente, à fase contínua e à fase dispersa, consideradas, na presente análise, como incompressíveis e newtonianas

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74 U = 12,0 cm/s D = 1,05 mm.

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