Desenvolvimento de uma instalação experimental, e sistema PIV, para o ensaio de tubeiras de efeito Coanda com atuadores a plasma

• Autor(a) principal: Rodrigues, Frederico Miguel Freire
• Data de Publicação: 2014
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.6/6030
• topic: Atuadores A Plasma; Controlo Vetorial do Escoamento; Efeito de Coanda; Métodos Experimentais; Técnica Piv; Tubeira; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Mecânica

Esta dissertação teve como objetivo o estudo experimental do comportamento do escoamento na geometria HOMER, em particular com o intuito de validar a capacidade desta geometria defletir o escoamento em função de um diferencial de caudais. Este trabalho fez parte integrante do Projeto Europeu ACHEON. A geometria CAD 3D fornecida pelos restantes parceiros do projeto foi reproduzida, e montou-se uma instalação experimental que permitiu a realização de diferentes tipos de ensaios. Desenvolveu-se ainda, de raiz, um sistema de análise do escoamento baseado na técnica de medição PIV, o qual permitiu a obtenção do campo de velocidades do escoamento à saída da tubeira. Os resultados das medições PIV mostraram que a capacidade da tubeira HOMER em defletir o escoamento é fortemente afetada pelos efeitos 3D do escoamento. Para reduzir a influência dos efeitos 3D do escoamento implementaram-se alhetas nas entradas de ar da tubeira. As alhetas mostraram-se eficazes na redução da influência dos efeitos 3D, nomeadamente reduzindo a velocidade tangencial, e permitiram a obtenção de melhores resultados para a deflexão do escoamento. Os resultados obtidos com e sem alhetas foram comparados e discutidos. Testaram-se atuadores de plasma de DBD, que foram posteriormente implementados na superfície Coanda da tubeira HOMER, de modo a aumentar o ângulo de deflexão do escoamento. Os atuadores de plasma de DBD mostraram-se eficazes, contribuindo para maior adesão do escoamento à superfície Coanda e um consequente aumento do ângulo de deflexão máximo do escoamento. Foram captadas imagens da visualização do escoamento que permitiram comparar a deflexão do jato com e sem atuadores de plasma. Os resultados deste trabalho experimental foram, ao longo do seu desenvolvimento, apresentados aos restantes parceiros do projeto.