Dados do Trabalhos de Conclusão

INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA
ENGENHARIA DE DEFESA (31007015011P8)
VALIDAÇÃO DE UMA BANCADA EXPERIMENTAL PARA ESTUDO DO JATO LIVRE
DAVI BERNHARD DE SOUZA
DISSERTAÇÃO
29/08/2014

Esta disserta??o apresenta a avalia??o de uma bancada experimental para estudar os efeitos de um controle passivo e ativo em jatos de baixo n?mero de Mach. A bancada foi desenvolvida para estudos tanto utilizando-se anemometria t?rmica quanto outras t?cnicas de medi??o. A primeira etapa do estudo abordou a simula??o computacional dos perfis de velocidades para a confec??o de um bocal com entradas e sa?das suaves, que obedeceria uma equa??o do 5? grau. Com a geometria escolhida, fez-se a confec??o dos bocais. A montagem do sistema obedeceu ao prescrito na literatura. A seguir, as etapas de medi??o se seguiram para averiguar algumas condi??es que a bancada deveria atender. Analisou-se o perfil de velocidades para verificar se era aceit?vel e se n?o possuia muita varia??o nas medi??es. Posteriormente, para valores de Reynolds $Re_{D}=\frac{UD}{\nu}$ nos valores de 7000, 10000 e 13000, foram estudados os efeitos da frequ\^{e}ncia de excita??o da camada de mistura (atrav?s da an?lise do espectro de frequ\^{e}ncias) e observou-se o n?mero de Strouhal ($St_{D}=\frac{fD}{U}$) correspondente. Outra an?lise feita foi a da taxa de decaimento da velocidade e o turbulento, e verificada se existe a regi?o de auto-similaridade, comparando-se com resultados da literatura. A anemometria t?rmica (com o apoio do sistema \emph{StreamWare?} que ? parte do sistema da Dantec?) e o tubo de Pitot foram utilizadas para medi??o e calibra??o, respectivamente. Al?m disso, usou-se o Tubo de Pitot para algumas calibra??es. Os sistemas de medi??o de velocidade est?o dispon?veis no Lacad e existe uma verba de pesquisa dispon?vel para os eventuais gastos com material para a confec??o da bancada. Os resultados mostraram que a bancada foi projetada e montada corretamente.

1. Jato Livre. 2. Controle de Jatos. 3. Bancada Experimental.
The present dissertation shows the validation of an experimental bench for future studies of the effects of a passive and active control on jets of low Mach number. This experimental bench was developed for studies using hot-wire anemometry besides other measurement techniques. The first stage of this study was based on computational simulation of the velocity profiles of the free jet, and so, the nozzle was made with smooth entries and exits, following an $5\,^{th}$ grade equation. The system assembly was performed according to the literature, and the stages that followed were performed to check some of the requirements that the assembled bench had to meet. The velocity profile was analyzed to see if it was acceptable, in other words, if it did not had too much variation on data acquired. Posteriorly for some values of Reynolds ($Re_{D}=\frac{UD}{\nu}$) equals to 7000, 10000 and 13000, the frequency effects on the shear layer were observed (using the power spectrum of the data), and the Strouhal ($St_{D}=\frac{fD}{U}$) number was calculated too. Another analysis performed was on the velocity decay rate and also the turbulent kinect energy, to check if there is any similarity region (fully merged zone) and compare it to the known works. The hot-wire anemometry and the Pitot tube measurement techniques were used, with the \emph{StreamWare?} support (Dantec? system). Furthermore, the Pitot tube was used in some calibrations. The measurement systems are available in Lacad and there is a research fund available to cover some of the expenses with materials to assemble the experimental bench. The results showed that the experimental bench was projected and assembled correctly.
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PORTUGUES
INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA
O trabalho possui divulgação autorizada

Contexto

ENGENHARIA DE DEFESA
MECATRÔNICA E SISTEMAS DE ARMAS
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Banca Examinadora

LEONARDO SANTOS DE BRITO ALVES
DOCENTE - COLABORADOR
Sim
Nome Categoria
MARIA HELENA FARIAS Participante Externo
ITAMAR BORGES JUNIOR Docente - PERMANENTE

Financiadores

Financiador - Programa Fomento Número de Meses
MINISTERIO DA EDUCACAO - Auxílio Financeiro 24

Vínculo

Bolsa de Fixação
Instituição de Ensino e Pesquisa
Pesquisa
Sim