Influência da textura superficial no comportamento aerodinâmico em elementos estruturais cilíndricos Aluna: Rodrigo Márcio da Silva Orientadores: Prof. José Ubiragi de Lima Mendes.
Motivação Estruturas metálicas são susceptíveis a esforços/vibrações induzidos pelo deslocamento de massas fluidas de ar, provocando esforços e momentos, instabilidade ou até mesmo fadiga. Estes depósitos afetam a dirigibilidade do veículo (motor engasgando, rateando e afogando), reduzem o desempenho do motor (perda de potência, redução da aceleração, consumo do combustível, detonação, aumento do requisito de octanagem) e aumentam as emissões de gases de exaustão (HO,CO, NO).
Objetivos Medir experimentalmente o coeficiente de arrasto para diferentes rugosidades. Estudar a influência da textura superficial no comportamento aerodinâmico. Verificar qual o melhor acabamento superficial para otimização da resistência a ação do vento, segundo o coeficiente de arrasto, em elementos estruturais cilíndricos (determinar faixa crítica) Plotar gráfico coeficiente de arrasto x Re variando a rugosidade.
Relação do coeficiente de arrasto com rugosidade superficial Gráficos retirados da tese “Vibrações aeroelásticas de torres esbeltas” – Marco Antônio Silva Pinheiro – Engenharia Civil - UFRJ
Atividades ao longo da bolsa Início da bolsa até o Workshop/Janeiro/2008 - confecção de corpos de prova, simulações, inúmeros experimentos, análise crítica dos resultados Artigo: “Influência do acabamento superficial no comportamento aerodinâmico em elementos estruturais cilíndricos” CONEM 2008 – V Congresso Nacional de Engenharia Mecânica – Salvador; Workshop/Janeiro/2008 até o Workshop/Agosto/2008 – novos ensaios que validaram os resultados anteriores, confecção de novos corpos de prova com rugosidade diferente; simulações matemáticas para número de Reynolds muito elevado, revisão da norma NBR 6123, análise crítica dos resultados.
Resultados
Resultados
Fotos dos Experimentos
Resultados dos Experimentos
Conclusão Pelos simulações/ experimentos comprovamos que a textura superficial provoca alterações no coeficiente de arrasto; Percebemos que depois do valor crítico a superfície lisa se comporta melhor que a superfície rugosa; Pelas simulações realizadas com números de reynolds elevados – a diferença de rugosidade provoca uma alteração de 0,1 no coeficiente de arrasto o que pode ser desconsiderado (análise bibliográfica NBR 6123) – o risco de possíveis alterações no coeficiente de arrasto são assegurados pelo coeficiente de segurança adotado no projeto;
Agradecimentos