Estudo Teórico de um Pulso-jato

Estudo Teórico de um Pulso-jato
Gustavo Martins Pompermayer e Luiz Antonio Negro Martin Lopez
Centro Universitário da FEI, São Bernardo do Campo, SP
1. Objetivos
3. Resultados e discussão
O projeto tem como objetivo principal estudar o
funcionamento de um propulsor a jato do tipo
pulso-jato. Para isso, é feita uma análise de
todos os aspectos teóricos e práticos
envolvidos, como o ciclo térmico e suas perdas,
o formato necessário do propulsor para o
funcionamento e o material a ser usado na sua
construção, pois o pulso-jato opera a altas
temperaturas. São aplicados conceitos básicos
das disciplinas Termodinâmica e Mecânica dos
Fluidos e são equacionados os fenômenos
envolvidos [1]. Um pulso-jato foi dimensionado
[2], construído e testado, diversas medidas
experimentais foram obtidas e foram feitas
comparações com os dados de projeto.
Através de cálculos empíricos e analíticos, o
consumo de combustível foi calculado,
obtendo-se o valor de 87,5 g/min. O valor
experimental médio obtido foi de 62,3 g/min. A
figura abaixo apresenta os valores obtidos em
5 medidas experimentais feitas.
2. Materiais e Métodos
Com a velocidade do ar que entra no pulsojato, medida através do anemômetro, e das
condições do ar de entrada e saída dos gases,
foi calculada a vazão e a velocidade dos gases
na saída. O valor da velocidade dos gases na
saída foi 285m/s, próximo, porém menor que o
da velocidade do som, como visto na teoria.
Com os dados de vazão em massa e
velocidade dos gases na saída, foi possível
calcular o empuxo do pulso-jato, através da
equação de Newton, que foi 12N. Este valor foi
muito próximo ao do obtido na prática, com o
dinamômetro (1,2Kgf).
Para este projeto, foi utilizado o laboratório de
motores, a oficina do departamento de
mecânica da FEI e um galpão, onde o aparelho
foi acionado. Instrumentos de medição, tais
como anemômetro, balança, termômetro
infravermelho, decibelímetro e um dinamômetro
tipo balança, foram utilizados na obtenção das
medidas experimentais. Através de cálculos
baseados nessas medidas, chegamos a outras
que
não
puderam
ser
obtidas
experimentalmente, como a velocidade dos
gases na saída, por exemplo. A figura abaixo é
uma impressionante foto do pulso-jato em
funcionamento: a cor avermelhada do corpo do
aparelho é conseqüência da alta temperatura
alcançada pelo pulso jato, de aproximadamente
800°C.
Consumo de combustível
(em g/min)
77,8
53,4
55,4
1°
2°
3°
62,7
62,1
62,3
4°
5°
Média
Acionamentos
4. Conclusões
Apesar de algumas equações utilizadas para
obter os dados de projeto serem empíricas, e
da existência de uma margem de erro nas
medições efetuadas, a comparação entre os
dados teóricos e os obtidos experimentalmente
foi satisfatória.
5. Referências Bibliográficas
[1] IENO, G./ NEGRO, L. Termodinâmica , Ed.
Prentice Hall, 2004.
[2] WESTBERG, F., “Inside the Pulsejet
Engine”, Report 1.0 Sweden, www.pulsejets.com, 2000.