Desenvolvimento do perfil de velocidades do escoamento de ar em túnel de vento sob efeito de um disco de aço aquecido por elementos Peltier no piso

• Autor(a) principal: Leopoldo, Roges de Mari
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/223605
• topic: Anemômetro; Túnel de vento; Comportamento térmico; Wind tunnel; Thermal effects; Peltier plates; Hot-wire anemometer; Thermalresistor

O presente trabalho teve por objetivo explorar os fenômenos envolvidos da interação entre o escoamento de ar e um gradiente térmico a montante da posição onde foram feitas a medições do experimento. Este tipo de interação faz parte das principais causas de turbulência em uma determinada massa de ar em movimento [Jervel, 2008], o que impacta na eficiência de aerogeradores, ações estáticas e dinâmicas do vento em estruturas entre outros. Para fazer está análise do escoamento de ar, foi utilizado o túnel de vento Prof. Joaquim Blessmann na Universidade Federal do Rio Grande do Sul, pré- configurando ele para se obter um escoamento de ar com baixa turbulência causada por obstáculos, deixando assim em destaque a turbulência causada pela componente térmica. Para causar este fluxo térmico na área do experimento, foi construído um dispositivo composto por uma placa de aço circular, com elementos Peltier acoplados nesta, que quando energizados, aqueciam a face voltada para o interior do túnel de vento. Para esta análise foi utilizado anemometria de fio quente, medindo a velocidade do escoamento e uma sonda de temperatura termoresistor PT100, ambos na mesma altura em relação ao piso do túnel de vento. Estes sensores foram posicionados e deslocados por um pórtico controlado remotamente para facilitar a operação dos ensaios. Devido a turbulência ser não linear, optou-se pelos quatro momentos estatísticos (média, variância, assimetria e curtose), obtidos para 16 posições verticais entre 5 mm e 300 mm acima da placa de aço e ao longo de quatro posições da direção do escoamento de ar. As mudanças nos momentos estatísticos devido à presença de efeitos térmicos ao longo do escoamento foram comparadas e indicaram a formação de um regime de escoamento quase permanente no final da placa de aço.