Desenvolvimento de sistema de condicionamento de sinais de balança aerodinâmica para túneis de vento para aplicações didáticas

dc.contributor.advisor-co1Fagundes Neto, Marlipe Garcia
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6303674803792521
dc.contributor.advisor1Mariano, Felipe Pamplona
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4538460201961283
dc.contributor.referee1Mariano , Felipe Pamplona
dc.contributor.referee2Fagundes Neto, Marlipe Garcia
dc.contributor.referee3Mendes, Rafael Castilho Faria
dc.contributor.referee4Kitatani Júnior, Sigeo
dc.creatorNascentes, Douglas Neves
dc.creator.Latteshttps://lattes.cnpq.br/7685929464405258
dc.date.accessioned2024-11-13T15:34:26Z
dc.date.available2024-11-13T15:34:26Z
dc.date.issued2024-08-26
dc.description.abstractThe development of technology and the great pursuit of performance optimization in various areas of engineering drive the application of several advanced techniques in aerodynamic research and analysis. Among them, wind tunnels and aerodynamic balances stand out as fundamental instruments for understanding and studying aerodynamic phenomena. In this context, the present work aims to revitalize an aerodynamic balance by developing a new signal conditioning system, allowing the university to use this equipment for research and project development in the field. To test its capability and validate its application, classic experiments were conducted on classic bodies, such as a cylinder and a NACA0012 airfoil, with the objective of validating the equipment and determining the operational ranges of the available instrumentation and wind tunnel equipment. In addition to these studies, the work includes experiments focused on obtaining operating speed, test time, pressure coefficient, drag coefficient, and lift coefficient. The results related to the pressure coefficient were solid and as expected, indicating the possibility of continuing the work by applying the same procedures to flows over airfoils and wind turbine blades. Furthermore, the results obtained using the aerodynamic balance with the new methodology showed that the new system is reliable, presenting results within expected standards and values and in accordance with other authors' findings. The drag coefficient (Cd) results for higher Reynolds numbers were between 1.0 and 1.3, while the lift coefficient (Cl) remained around zero for all Reynolds numbers simulated in this study. For lower Reynolds numbers, a value below expectations was observed, which can be primarily explained by inferior flow quality in the tunnel at low speeds and the weight of the test object. However, the repeatability of all experiments was noted, reinforcing the reliability of the results obtained by the balance after calibration. Thus, it was possible to develop a new acquisition method and fully calibrate the equipment, revitalizing the aerodynamic balance.eng
dc.description.resumoO desenvolvimento da tecnologia e grande busca por otimização do desempenho em diversas áreas da engenharia impulsionam a aplicação de diversas técnicas avançadas de pesquisa e análise aerodinâmica. Dentre elas, destacam-se os túneis de vento e balanças aerodinâmicas, que são instrumentos fundamentais para compreensão e estudo de fenômenos aerodinâmicos. Dessa forma, o presente trabalho objetiva a revitalização de uma balança aerodinâmica através do desenvolvimento de outro sistema de condicionamento dos sinais obtidos, de modo que permita que a universidade possa utilizar este equipamento para pesquisas e desenvolvimento de trabalhos na área. Para testar sua capacidade e validar sua aplicação, fizeram-se experimentos clássicos, sobre corpos clássicos, o cilindro e aerofólio NACA0012, com objetivo de validação dos equipamentos, obter as faixas de utilização dos equipamentos de instrumentação e do túnel de vento disponíveis. Além dessas pesquisas, o trabalho conta com experimentos voltados para obtenção da velocidade de operação, tempo de ensaio, coeficiente de pressão, coeficiente de arrasto e coeficiente de sustentação. Os resultados obtidos relacionados à obtenção do coeficiente de pressão estão sólidos e conforme o esperado, indicando a possibilidade de dar prosseguimento com o trabalho aplicando os mesmos procedimentos para escoamentos sobre aerofólios e pás de turbinas eólicas, além disso, o resultado obtido através da utilização da balança aerodinâmica, com a nova metodologia se mostraram que o novo sistema é confiável, ao apresentar resultados dentro de padrões e valores esperados e em conformidade com o resultado de outros autores. Os resultados de Cd para números de Reynolds mais elevados se encontraram na faixa entre 1,0 e 1,3, e Cl se manteve em torno de zero para todos os números de Reynolds simulados neste trabalho. Nos números de Reynolds mais baixos foi verificado um valor abaixo do esperado, que pode ser explicado principalmente por uma qualidade inferior do escoamento no túnel à baixas velocidades e pelo peso do objeto de ensaio, porém foi notado a repetibilidade de todos os experimentos, reforçando a confiabilidade dos resultados obtidos pela balança após a calibração. Dessa forma, foi possível desenvolver o novo método de aquisição e a calibração completa do equipamento, revitalizando a balança aerodinâmica.
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás
dc.identifier.citationNASCENTES, D. N. Desenvolvimento de sistema de condicionamento de sinais de balança aerodinâmica para túneis de vento paraa plicações didáticas. 2024, 154 f, Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Escola de Engenharia Elétrica, Mecânica e de Computação, Univerdidade Federal de Goiás, Goiânia,2024.
dc.identifier.urihttp://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/13652
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal de Goiás
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.departmentEscola de Engenharia Elétrica, Mecânica e de Computação - EMC (RMG)
dc.publisher.initialsUFG
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectTúnel de ventopor
dc.subjectCondicionamento de sinaispor
dc.subjectBalança aerodinâmicapor
dc.subjectEscoamento sobre cilindropor
dc.subjectEscoamento sobre aerofóliospor
dc.subjectWind Tunneleng
dc.subjectSignal conditioningeng
dc.subjectAerodynamic Balanceeng
dc.subjectFlow over a cylindereng
dc.subjectFlow over airfoilseng
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::ENGENHARIA TERMICA
dc.titleDesenvolvimento de sistema de condicionamento de sinais de balança aerodinâmica para túneis de vento para aplicações didáticas
dc.title.alternativeDevelopment of an aerodynamic scale signal conditioning system for wind tunnels for teaching applicationseng
dc.typeDissertação

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