IVENTEA INSTALAÇÃO DE VENTILAÇÃO E ESTUDOS AERÓLICOS EXPERIÊNCIA 2 ESTUDO DE ESCOAMENTOS EXTERNOS DE AR EM VEÍCULOS

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1 IVENTEA INSTALAÇÃO DE VENTILAÇÃO E ESTUDOS AERÓLICOS EXPERIÊNCIA 2 ESTUDO DE ESCOAMENTOS EXTERNOS DE AR EM VEÍCULOS Outubro de 2012

2 Regras de utilização do equipamento 1. Antes de iniciar qualquer trabalho no laboratório, deve ler o manual fornecido para cada equipamento. 2. Não deverá realizar a experiência sozinho. 3. Antes de iniciar o funcionamento da instalação deverá tomar conhecimento do modo de paragem em caso de emergência. 4. Antes de executar as medições experimentais, deve saber exactamente quais os resultados experimentais que lhe interessam obter e seguidamente realizar as experiências. 5. Deverá ser cuidadoso(a) quando utiliza a IVENTEA Instalação de Ventilação e Estudos. 6. Utilize os equipamentos portáteis de medição, única e exclusivamente, para o fim a que se destinam. 7. Não exceda as condições máximas de operação do ventilador centrífugo. Deve utilizar frequências na faixa de valores entre 20 e 36 Hz. 8. Se verificar algo de anormal na utilização do ventilador centrífugo, não hesite em comunicar ao supervisor do laboratório. 9. Certifique-se que desligou o ventilador centrífugo quando concluíu o ensaio experimental. 1

3 1. Introdução à IVENTEA A Instalação de foi construída no laboratório AVAC, tendo como principais vetores orientadores, a realização de ensaios de ventiladores centrífugos, o estudo de escoamentos externos de ar em modelos à escala, e a determinação do caudal de ar através da via experimental. 2. Objetivos da Experiência 2.1. Determinação do coeficiente de arrasto para os veículos JAGUAR SS102 e FERRARI ENZO em função do número de Reynolds Determinação da incerteza experimental associada à determinação do coeficiente de arrasto médio para cada veículo. 3. Descrição da IVENTEA A IVENTEA, Instalação de é constituída por um circuito aberto de condutas de secções quadradas e rectangulares, unidas entre si através de flanges, e vedadas através de juntas flexíveis. Estão instalados dois ventiladores centrífugos neste circuito de condutas e estão montados registos de caudal de lâminas na entrada e saída do circuito de ar. O ar é aspirado no troço de condutas inferior, passa através dos dois ventiladores montados em série, e é exaurido no troço superior, numa conduta de secção rectangular com a forma de uma contração, como se pode constatar nas figuras 1 e 2. 2

4 Ventilador A Ventilador B Figura 1 Corpo principal da IVENTEA Figura 2 Fotografias de componentes da IVENTEA 3

5 4. Lista de equipamento de medição 1. IVENTEA, LAVAC 2. Suporte com escala para posicionamento do tubo de Pitot 3. Tubo de Pitot Estático tipo L, KIMO 4. Veículos JAGUAR SS102 e FERRARI ENZO 5. Sonda de temperatura/humidade ambiente, KIMO SHRSP 6. Paquímetro 7. Fita métrica 8. Dinamómetro com escala de 0 a 2,5 N 5. Procedimento Experimental Passo 1 Ligar o ventilador B e perceber como se varia a sua velocidade através da regulação visual da frequência de rotação. Passo 2 Medir a temperatura do escoamento de ar, a montante e a jusante do ventilador centrífugo. Passo 3 Posicionar o tubo de Pitot na zona do escoamento externo à saída do favo (numa secção do escoamento posicionada a 13 cm do favo) e efetuar a medição da velocidade do escoamento. Efetuar nesta secção do escoamento, varrimentos de medições de velocidade nas direcções vertical e horizontal para verificar que a velocidade do escoamento é uniforme para uma frequência à escolha posicionada dentro dos limites de funcionamento do ventilador B. Registar resultados. Passo 4 Com o tubo de Pitot posicionado na zona de velocidade constante, registar o valor da velocidade do escoamento, para as frequências de funcionamento escolhidas para o ventilador B. Passo 5 Posicionar o veículo JAGUAR SS102 e efetuar a leitura da força no dinamómetro. Repetir este procedimento para o FERRARI ENZO. Passo 6 Repetir o passo 5 para as frequências de funcionamento escolhidas. 4

6 6. Bibliografia Capítulos 7 e 11 do livro: Mecânica dos Fluidos Fundamentos e Aplicações, 1a Edição Yunus A. Çengel and John M. Cimbala Copyright 2008, McGraw-Hill, ISBN: Capítulos 5 e 7 do livro: Fluid Mechanics Frank M. White, 7th Edition Copyright 2011, McGraw-Hill, ISBN Consultar as fichas técnicas do aparelho multifunções e respetivas sondas de medição em anexo e para modelos mais atualizados, consultar o site : 5