EPE0468 - Unitau

XVII Encontro de Iniciação Científica
XIII Mostra de Pós-graduação
VII Seminário de Extensão
IV Seminário de Docência Universitária
16 a 20 de outubro de 2012
INCLUSÃO VERDE: Ciência, Tecnologia e
Inovação para o Desenvolvimento Sustentável
EPE0468
CARACTERIZAÇÃO EXPERIMENTAL DO AEROFÓLIO SELIG
1223 EM UM TÚNEL DE VENTO SUBSÔNICO
ADRIANO ANDRADE ALMEIDA
MARIA CAROLINA DE CAMARGO ARAÚJO
[email protected]
ENGENHARIA AERONÁUTICA NOTURNO
UNIVERSIDADE DE TAUBATÉ
ORIENTADOR(A)
MARIA LUISA COLLUCCI DA COSTA REIS
UNIVERSIDADE DE TAUBATÉ
RESUMO
Um aerofólio sujeito a um escoamento incidente, apresenta resultantes de cargas
aerodinâmicas geradas pela diferença de pressão em seu intradorso e extradorso, e também
pela ação dos efeitos viscosos em sua superfície. Essas cargas aerodinâmicas são chamadas
de sustentação e arrasto, e apresentam informações decisivas para o projeto de asas e no
desempenho de uma aeronave. O aerofólio Selig 1223 é comumente usado em aeronaves que
participam da competição SAE Aerodesign onde os participantes devem projetar aeronaves
capazes de voar com o maior peso possível. A proposta deste estudo é alimentar o banco de
dados sobre aerofólios da Universidade de Taubaté e validar outros ensaios já existentes sobre
ele. Utilizando as mesmas técnicas de fabricação para a aeronave da competição no modelo
de ensaio, espera-se um resultado dos valores efetivos a serem considerados nos futuros
projetos. Os túneis de vento são equipamentos utilizados para gerar escoamentos de ar em
condições pré-determinadas, com a finalidade de permitir estudos aerodinâmicos sobre formas
geométricas específicas. O túnel de vento utilizado, pertence ao laboratório de engenharia
aeronáutica da Universidade de Taubaté, é do tipo subsônico de circuito aberto, horizontal,
com comprimento total de 7,5m e seção de teste de 1m de comprimento, no qual o escoamento
é impulsionado através de um soprador de ar do tipo fan axial, a partir de um motor elétrico de
potência nominal de 7,5 kW. A seção de teste retangular possui 46cm de largura e 46cm de
altura. A seção de admissão de ar do túnel possui razão de contração de 4,5:1. Para as
medições de velocidade na seção de teste do túnel de vento foi utilizado um tubo pitot. A
pressão dinâmica do escoamento foi obtida a partir de um sensor eletrônico de pressão
diferencial. Para as medições das forças aerodinâmicas de sustentação e de arrasto geradas
pelo aerofólio foi utilizado sistema baseado em uma balança de forças de três componentes. O
modelo de ensaio utilizado foi um aerofólio retangular, com envergadura de 46cm e corda de
18 cm, com afilamento unitário, sem diedro e sem torção aerodinâmica, cuja curvatura
aerodinâmica corresponde ao perfil Selig 1223. Foi realizada a calibração da balança de força,
o alinhamento do modelo de ensaio e o ajuste da velocidade na seção de testes do túnel de
vento. Durante o ensaio, as variações do ângulo de ataque foram realizadas no sentido positivo
até que se atingisse uma queda abrupta da sustentação, e reduziu-se o ângulo de ataque até o
valor de ângulo negativo equivalente ao ângulo máximo positivo. Obteve-se as curvas
aerodinâmicas do coeficiente de sustentação e arrasto do aerofólio em função do ângulo de
ataque, a partir da adimensionalização dos valores de sustentação e arrasto medidos pela
balança de força. O método experimental utilizado, mostrou-se adequado para caracterização
do aerofólio retangular Selig 1223, pois o comportamento das curvas aerodinâmicas adquiridas,
corresponde a curva de referência da bibliografia, indicando desvios médios da ordem dos
12%. Uma das grandes vantagens da utilização de túneis de vento para estudos aerodinâmicos
é a possibilidade de controlar todos os parâmetros aerodinâmicos do aerofólio, como ângulo de
ataque e a velocidade do escoamento, permitindo analisar os efeitos combinados de número
de Reynolds no coeficiente de sustentação.