Desenvolvimento e testes de bancada para aquisição de dados aerodinâmicos

Trabalho de Conclusão de Curso (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, 2019.A prática de experimentos aerodinâmicos continua evoluindo constantemente na indústria, uma vez que é necessário testar a performance dos veículos não só aeronáuticos mas também aeroespaciais, terrestres e aquáticos. Atualmente os teste experimentais em túnel de vento continuam apresentando os resultados com maior representabilidade, diminuindo incertezas associadas a metodologias de menor fidelidade. Com o objetivo de adquirir dados aerodinâmicos de uma asa para aerodesign utilizando um túnel de vento subsônico, o presente trabalho aborda os parâmetros necessários para ensaios no túnel de vento subsônico da UnB, assim como as análises necessárias para realização desses ensaios, como da qualidade do escoamento do túnel e estudo analítico de um modelo de asa, para culminar na fabricação de uma bancada de teste e asa, assim como aplicação do sistema de aquisição de dados (DAQ) e sistema automatizado para posicionar o ângulo de ataque. Para os estudos acerca do túnel de vento foi feita uma pesquisa bibliográfica a respeito dos parâmetros necessários para sua análise e utilização, bem como dados sobre o túnel que será utilizado para os ensaios. O referencial teórico apresenta as características e o funcionamento do túnel assim como apresenta as problemáticas que podem ocorrer, como efeito de parede, turbulência e outros. Para realização efetiva dos experimentos, foram efetuados estudos analíticos na asa utilizando o método da linha sustentadora a fim de determinar os esforços que serão obtidos nos testes, possibilitando o dimensionamento da estrutura da bancada e da asa, do mesmo modo que define os equipamentos necessários para o sistema de aquisição de dados e para a automação. Ao fim das analises foi feita fabricação da bancada, da asa e implementação dos sistemas necessários para a realização de ensaios aerodinâmicos, possibilitando obter dados de sustentação, arrasto e eficiência aerodinâmica.The practice of aerodynamic experiments continues to evolve constantly in the industry since it is necessary to test the performance of vehicles not only aeronautical but also terrestrial and aquatic. Currently, the experimental tests in wind tunnel continue to present the results with greater representability, reducing uncertainties associated with methodologies of lower fidelity. With the objective of acquiring aerodynamic data from a wing to aero-design using the subsonic wind tunnel, the present work addresses the parameters necessary for testing in the subsonic wind tunnel of the UnB, as well as the analyses necessary for performing these tests, such as the quality of the tunnel flow and analytical study of a wing model, to culminate in the manufacture of a test bench and wing, as well as application of the data acquisition system (DAQ) and the automated system to position the angle of attack. For the studies about the wind tunnel, a bibliographic research was made about the parameters necessary for its analysis and use, as well as data about the tunnel that will be used for the tests. The theoretical framework presents the characteristics and functioning of the tunnel as well as the problems that can occur, such as wall effects, turbulence and others. For the effective performance of the experiments, analytical studies were performed on the wing using the method of the supporting line in order to determine the efforts that will be obtained in the tests, enabling the design of the structure of the bench and the wing, in the same way, that it defines the necessary equipment for the data acquisition system and for automation. At the end of the analysis, the bench, the wing and the implementation of the necessary systems for aerodynamic tests were manufactured, making it possible to obtain data on support, drag and aerodynamic efficiency