Projeto de um reservatório criogénico de tipo V para a indústria aeroespacial

• Autor(a) principal: Fernandes, Rui Jorge Carvalho
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.22/20073
• topic: Veículos aeroespaciais; Materiais compósitos; Projeto mecânico; Reservatório de pressão; Tipo V; Ensaios de permeabilidade; Aerospace vehicles; Composite materials; Mechanical design; Pressure vessel; Type V; Permeability tests

Os reservatórios de pressão são utilizados para armazenar um líquido ou um gás. A grande vantagem de utilizar um reservatório de pressão em material compósito em relação aos reservatórios em ligas metálicas e aos que têm um liner, é o seu reduzido peso. Na indústria aeroespacial, o peso é muito valorizado, visto que qualquer redução de peso se torna vantajosa no envio de satélites para a órbita. Nesta dissertação, foi inicialmente realizada uma introdução aos veículos aeroespaciais que são construídos atualmente. Também foram abordados os materiais compósitos associados e processos de fabrico. Foram descritos os diversos reservatórios e os ensaios a que estes são sujeitos para poderem ser implementados num veículo aeroespacial. Durante a operação dos veículos aeroespaciais, o combustível não pode ser absorvido pelo reservatório, nem pode reagir com a matriz do material compósito. Assim sendo, devido à inexistência de um liner, um reservatório do tipo V terá de ser sujeito, entre outros, a ensaios de permeabilidade. Durante este projeto foi desenvolvido um setup que determina a permeabilidade de uma amostra de material compósito representativo de reservatórios do tipo V. O setup baseia-se em colocar uma amostra do reservatório entre duas câmaras e compactar os três componentes. Posteriormente injeta-se o gás, que o reservatório irá armazenar, numa das câmaras do setup. Na outra câmara é medida a variação de pressão com o auxílio de um transdutor de pressão. Após obter os dados do transdutor de pressão da segunda câmara, é possível calcular a permeabilidade da amostra. Nesta dissertação, foram testados alguns materiais com boas características de permeabilidade, foram consideradas alternativas durante o projeto e foram apresentadas as justificações de cada característica que foi incluída no setup. Também foram realizados ensaios de permeabilidade e os resultados obtidos foram analisados. Concluindo, os ensaios realizados tiveram sucesso, o setup foi criado conforme o previsto e está operacional. Os resultados obtidos a partir do setup foram comparados com os dados da literatura e mostraram serem semelhantes.