Determinação das características aerodinâmicas de seções transversais de pontes em túnel de vento

A construção de grandes pontes, em especial estaiadas e suspensas, tornou-se mais freqüente nos últimos anos, inclusive no Brasil. O vento constitui-se em uma das principais ações neste tipo de estrutura, sendo fator determinante nas condições de estabilidade da mesma. A forma da seção transversal tem caráter decisivo na determinação dos parâmetros de projeto e, por esta razão, o estudo da ação do vento e sua interação com a ponte devem ser levados em conta na fase de projeto. O objetivo deste trabalho é gerar conhecimento específico sobre a influência da forma da seção transversal de pontes nas características aerodinâmicas estáticas (coeficientes aerodinâmicos), bem como estudar a tendência destas seções a apresentar um tipo de instabilidade estática chamada de divergência torsional. Os coeficientes aerodinâmicos, numa primeira etapa, foram determinados através de estudo experimental de oito formas de seções transversais de pontes em túnel de vento. Na segunda etapa, com base nos resultados da primeira, foi analisada por método analítico a tendência destas seções a apresentar divergência torsional. Os resultados dos coeficientes aerodinâmicos foram coerentes do ponto de vista aerodinâmico. No que se refere à influência da forma da seção transversal, observou-se que as formas mais aerodinâmicas realmente apresentam melhores resultados, isto é, coeficientes aerodinâmicos menores. Quanto à divergência torsional, segundo os resultados obtidos neste trabalho, verificou-se que este fenômeno não constitui um problema para as estruturas de seções de tabuleiros de pontes na faixa de velocidades de vento reais.

Desenvolvimento de um suporte flexível para ensaios de modelos aeroelátiscos em túnel de vento

Com o desenvolvimento de materiais mais resistentes, técnicas construtivas mais modernas e a crescente valorização dos terrenos nos centros das grandes cidades, criou-se um ambiente propício à construção de edificações mais altas, leves, flexíveis, menos amortecidas, e, portanto, mais susceptíveis a problemas associados à resposta dinâmica frente à ação do vento. Em algumas situações, quando há ressonância, a parcela flutuante da resposta estrutural devido à ação do vento pode chegar a representar 2/3 da resposta total. Os métodos analíticos atualmente existentes para determinação da resposta flutuante induzida pela ação do vento geralmente conduzem a resultados pouco confiáveis. Em vista desse fato, os ensaios em túnel de vento ainda são a ferramenta mais precisa e robusta para o estudo do comportamento dinâmico de estruturas civis. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um suporte flexível para ensaios de modelos aeroelásticos de estruturas alteadas, visando a determinação da parcela flutuante da resposta à ação do vento nos dois modos fundamentais de vibração livre (flexão em duas direções ortogonais). Este suporte pode ser empregado em testes de modelos de diferentes geometrias, e permite que, com grande facilidade, sejam ajustados o amortecimento estrutural, rigidez e inércia, individualmente em cada direção. Com o objetivo de verificar o correto funcionamento do equipamento e a validade dos resultados por ele obtidos, foram realizados testes com um modelo do edifício alto padrão “CAARC Standard Tall Building”. No trabalho são apresentados e discutidos os resultados dos ensaios, realizados no Túnel de Vento Professor Joaquim Blessmann, da Universidade Federal do Rio Grande do Sul.

Influência de pontas de pulverização e adjuvantes no potencial de redução de deriva em túnel de vento

The drift is intimately linked to inappropriate use of pesticides and an important factor for reducing it, is the correct selection of spray nozzles and adjuvants. The objective of this work was to evaluate the drift potential in wind tunnel with different spray nozzles and different concentrations of adjuvants. The experiment was composed by six spray solutions (vegetable oil (in three concentrations), mineral oil, surfactant and reducing drift), which were applied with two nozzles, one pre-orifice flat fan (DG 8003 VS) and other with air induction (AI 8003 VS), totaling 12 treatments, with three repetitions. The equipment used was a wind tunnel, where the drift collections were made at different points. The treatments averages were compared using Confidence Interval at 5% probability. The analysis of the percentage of drift showed that the treatments had different behaviors. The nonylphenol ethoxylate adjuvant presented the highest drift when applied with the nozzle of pre-orifice and the lowest drift when applied with the air induction. The behavior of these nozzles when the oil-based adjuvant was used showed apposite results to those obtained for the surfactant. For the DG nozzles the lowest percentage of drift, at all analyzed distances, was observed to the treatment with vegetable oil (1.0%) and with the AI nozzles the lower drift was found for the treatment with nonylphenol ethoxylate (0.0625%), for the four distances in the collection. The result showed that both the spray nozzles and adjuvants alter directly the drift potential. There was no proportionately between the concentration of the oil-based adjuvant and the drift percentage.

Software de rastreamento de embarcações e plataforma eletrônica para ensaios hidrodinâmicos em túnel de vento

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Construção e validação de um túnel de vento para ensaios de estimativa da deriva em pulverizações agrícolas

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA

Metodologia para aplicação de reuso e reengenharia nos softwares de aquisição e redução de dados de um túnel de vento

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Modelo dinâmico de um túnel de vento de sopro

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estabelecimento de colônia de Lutzomyia neivai (Diptera:Psychodidae) e construção de túnel de vento para avaliação de substâncias atrativas para flebotomíneos

Os flebotomíneos (Diptera, Psychodidae) são insetos transmissores de leishmanioses e arboviroses. O estabelecimento de colônias em laboratório para o estudo comportamental da espécie Lutzomyia neivai, transmissor da leishmaniose tegumentar, requer manutenção e cuidados especiais. Os insetos hematófagos são atraídos por substâncias voláteis liberadas pelos hospedeiros e o estudo dessas substâncias é denominado “ecologia química”. A capacidade atrativa das substâncias pode ser medida em laboratório por meio de aparatos como túneis de vento. Entretanto, muitas variáveis interferem na eficácia de um túnel de vento, como por exemplo: tamanho do túnel, forma de liberação e captura dos insetos, velocidade e forma da pluma de odor e altura da fonte de liberação de odor (meio ou base do túnel). Este estudo tem como finalidade o estabelecimento de uma colônia de Lutzomyia neivai e a construção de um túnel de vento, desenvolvido e modificado a partir de literatura de referência, para avaliação de substâncias atrativas. Os espécimes foram coletados na região de Araraquara, nos municípios de Rincão e Santa Eudóxia. Após a coleta, os insetos capturados foram levados para a Faculdade de Ciências Farmacêuticas – Campus Araraquara onde a colônia foi mantida e os experimentos realizados

Estabelecimento de colônia de Lutzomyia (L.) longipalpis (Diptera:Psychodidae) e testes de túnel de vento para avaliação de substâncias atrativas para Flebotomíneos

Flebotomíneos (Diptera, Psychodidae) são incriminados na transmissão das leishmanioses. A criação destes insetos em laboratório é considerada complexa, porém é importante para que testes na área de comportamento e ecologia química sejam realizados. Um dos ramos da chamada ecologia química, avalia compostos voláteis, os quais podem ser liberados por hospedeiros ou sintetizados em laboratório, com poder atrativo para insetos hematófagos. Vem sendo bastante estudada para o grupo dos culicídeos, mas para flebotomíneos estes estudos ainda são escassos. Neste estudo foi feito o estabelecimento da colônia da espécie Lutzomyia (L.) longipalpis, coletados em Ipecaetá - BA, importante vetor da leishmaniose visceral nas Américas, e realizado testes de atratividade utilizando alcoóis (1-octen-3-ol, 1-octanol, 1-heptanol e 1- nonanol), em túnel de vento no laboratório de Parasitologia da Faculdade de Ciências Farmacêuticas - UNESP, campus de Araraquara. Os testes foram feitos com fêmeas e machos, da colônia previamente estabelecida. Os resultados mostraram que as fêmeas apresentaram melhor resposta para os compostos nonanol e octenol e os machos para os compostos octenol, nonanol e heptanol.

Projeto mecânico de um modelo para túnel de vento e validação de seus componentes à partir de simulações em software de elementos finitos

The objective of this study was to develop a model that allows testing in the wind tunnel at high angles of attack and validates its most critical components by analyzing the results of simulations in finite element software. During the project this structure suffered major loads identified during the flight conditions and, from these, we calculated the stresses in critical regions defined as the parts of the model that have higher failure probabilities. All aspects associated with Load methods, mesh refining and stress analysis were taken into account in this approach. The selection of the analysis software was based on project needs, seeking greater ease of modeling and simulation. We opted for the software ANSYS® since the entire project is being developed in CAD platforms enabling a friendly integration between software's modeling and analysis

Construção e validação de um túnel de vento para ensaios de estimativa da deriva em pulverizações agrícolas

The aim of this study was to build and validate a low cost reduced-scale wind tunnel for drift evaluation on pesticide application technology. The work was carried out at the NEMPA - Núcleo de Ensaio de Máquinas e Pneus Agroflorestais (NEMPA), FCA/UNESP, Departamento de Engenharia Rural, Botucatu/SP, Brazil. The wind tunnel main characteristics were an open circuit and a closed working section with a fan blowing air into the tunnel. Screens were fitted downstream after the fan in order to stabilize the air flow on the working section. The tunnel was built with 3.0 mm eucalyptus hardboard, with a total length of 4.8 m and a squared section of 0.56 m. The air flow was provided by a 180 W axial fan. The system was adjusted and calibrated to provide a laminar and stable flow at 2.0 m s-1. Validation studies were carried out by using a Teejet XR 8003 flat fan nozzle at 200 kPa (medium droplets) to apply a spray solutions containing water plus a food dye (Blue FDC) at 0,6% m v-1 mixed with two adjuvants: a polymer based anti drift formulation at 0,06% m v-1 and a sodium lauryl ether sulfate based surfactant at 0,2% v v-1. After a 10-second application the drift was collected on nylon strips transversally fixed along the tunnel at different distances from the nozzle and different high from the bottom part of the tunnel. Drift deposits were evaluated by spectrophotometry. The wind tunnel had low levels of turbulence and high repeatability of the data, which means that the flow was uniform and able to be used for carrying out measures to estimate drift. The validation results showed that the tunnel was effective to enable comparative drift measurements on the spray solution used in this work making possible the evaluation of drift risk potential under those spray technologies. The use of an adjuvant based on a polymer reduced the amount of drift from the nozzle compared to the surfactant.

Metodologia de avaliação de rendimento de aerogeradores de pequeno porte utilizando perfis diários típicos de vento.

O crescimento do uso dos aerogeradores de pequeno porte em áreas urbanas em todo o mundo aponta para um mercado em expansão e extremamente promissor, principalmente no brasil, onde o potencial eólico é grande. tratando-se de máquinas pequenas existe interesse dos consumidores residenciais na sua utilização, seja para economia de energia ou por adesão às fontes alternativas. existe uma grande quantidade de fabricantes no mundo incluindo aerogeradores de alta, média e baixa qualidade. com isso surge a necessidade de criar métodos que avaliem estes produtos quanto ao seu rendimento energético, como ocorrem com as geladeiras, lâmpadas, fogões e outros, a fim de resguardar a qualidade deste equipamento ao consumidor. a proposta é criar um ciclo de teste (ou ciclo de ventos) baseado nos perfis de comportamentos diários de ventos urbano obtidos através de medições reais feitos pelo projeto sonda. esse perfil será usado para testar os aerogeradores de até 1 kw em laboratório, com auxílio de um túnel de vento a fim de determinar o rendimento energético do conjunto gerador, servindo como método para o aprimoramento desses aparelhos. outra possibilidade é o uso desta metodologia no programa brasileiro de etiquetagem, que classifica os produtos em função de sua eficiência energética. este trabalho também pode ser usado para acreditação de laboratórios de certificação que avaliam produtos em função de sua eficiência e/ou rendimento, visto que a acreditação é uma ferramenta estabelecida em escala internacional para gerar confiança na atuação de organizações que executam atividades de avaliação da conformidade.

Determinação experimental e teórica da resposta tranversal à ação do vento de uma torre de telecomunicações de concreto armado

o vento é uma das principais fontes de carregamento sobre estruturas altas, que quando excitadas, principalmente em sua fteqüência natural, oscilam transversalmente. Este movimento é produzido pelo desprendimento de vórtices, pelas forças oriundas do movimento da estrutura e pela componente lateral da turbulência atmosférica, com grandes deslocamentos na direção transversal àincidência do vento. Este trabalho tem por objetivo a determinação da resposta transversal de uma torre de telecomunicações de concreto armado, de seção transversal circular, através de estudo experimental em túnel de vento e previsões teóricas. O programa experimental inclui medições em modelos estático e dinâmico, envolvendo a simulação do escoamento em tomo de corpos cilíndricos circulares, o qual é fortemente afetado pelo número de Reynolds, pelas características da turbulência, pela rugosidade superficial do cilindro, pelos efeitos de tridimensionalidade e pela interação fluido-estrutura. A resposta obtida através de ensaios em modelo reduzido será comparada com a indicada por determinados modelos matemáticos, incluindo alguns processos normativas. Foram determinadas as respostas longitudinal e transversal a partir de enS810S aeroelásticos em escoamento uniforme e suave e deslizante e turbulento. Comparando a resposta transversal obtida em túnel de vento com a indicada pelos modelos matemáticos e processos normativos, observa-se que a resposta transversal máxima obtida através dos ensaios em túnel de vento ocorre a uma velocidade média no topo da torre superior à velocidade determinada a partir dos modelos matemáticos. Essa diferença pode ser explicada pela diminuição do St no topo da estrutura, fator não considerado pelos métodos teóricos. Também foi observado que a resposta transversal por desprendimento de vórtices em escoamento uniforme e suave é mínima. Esta aparente contrariedade, para a gama de velocidades na qual esperar-se-ia a resposta transversal máxima, deve-se ao fato de estar o escoamento na vizinhança do Re crítico. Por sua vez, constata-se que a resposta transversal flutuante, obtida em escoamento deslizante e turbulento com p=O,23, é devida principalmente à componente lateral da turbulência atmosférica. Esta situação não se rep ete no caso do escoamento com p=O,ll, para o qual a resposta transversal é devida ao desprendimento de vórtices, sendo semelhante, em magnitude, aos valores obtidos pelos modelos matemáticos. Nos casos acima, para a gama de velocidades na qual foi registrada a resposta transversal máxima, o escoamento em tomo do modelo encontrava-se no regime supercrítico.

Caracterização das propriedades aerodinâmicas de torres metálicas para determinação da resposta devida ao vento

A utilização de torres metálicas treliçadas vem, nos últimos anos, se intensificando em todo o Brasil. Este aumento é resultado do salto tecnológico pelo qual o país passou no início da década de 90, onde a necessidade de ampliação dos sistemas de telecomunicações, principalmente, da telefonia celular, se tornou imprescindível para o seu crescimento tecnológico. Em função disso, vários são os projetos de torres metálicas treliçadas que tem sido contratados pelas diversas empresas de telefonia celular, espalhadas por todo país. No Brasil, onde, pelas benesses da natureza, não há registros de terremotos significativos, e devido ao baixo peso deste tipo de estrutura, a força do vento é o carregamento determinante para a elaboração do projeto estrutural de torres metálicas treliçadas. Sendo assim, se faz necessário perguntar: será que estes projetos estão atendendo às recomendações da norma de vento (NBR 6123/88)? Quais são os riscos aos quais as populações estão sujeitas com a edificação de torres cada vez mais próximas de suas casas? Neste trabalho, tomando como exemplo o projeto de uma torre metálica treliçada que colapsou no ano de 2000 na cidade de Porto Alegre-RS, foram feitas investigações numéricas no sentido de avaliar a integridade estrutural daquela torre ante os carregamentos devidos aos ventos locais, onde se concluiu que a carga de vento implícita no dimensionamento foi bem abaixo daquela calculada pelos padrões da norma brasileira Uma investigação experimental em dois modelos seccionais, um em latão e outro em madeira, construídos a partir de dois trechos da torre estudada, foi realizada a fim de analisar parâmetros aerodinâmicos como coeficientes de arrasto, ângulo de incidência do vento sobre a torre, índice de área exposta e fator de proteção. Os modelos foram construídos na oficina Paulo Francisco Bueno - LAC/UFRGS e ensaiados no Túnel de Vento Prof. Joaquim Blessmann do Laboratório de Aerodinâmica das Construções da Universidade Federal do Rio Grande do Sul – LAC/UFRGS. Neste trabalho são apresentados os resultados destes experimentos, bem como uma comparação destes resultados com informações até então disponíveis na literatura técnica, além de uma contribuição técnica ao capítulo 9 da NBR 6123/88.

Desenvolvimento de um sistema para medição do carregamento devido ao vento em edificações alteadas

A presente dissertação de mestrado compreende o projeto e a execução de uma balança eletro-mecânica. Este equipamento tem por finalidade a medição das seis componentes dos esforços atuantes na base de modelos de edificações alteadas, ensaiadas em túnel de vento. As componentes medidas servirão como subsídio para o desenvolvimento do projeto estrutural e de fundações das edificações modeladas. A fim de tornar o mais abrangente possível sua utilização, foi estudada a magnitude de esforços e freqüências de vibração, devidas ao vento no modelo ensaiado, a que o sistema está submetido. Estas grandezas são os critérios de projeto para o desenvolvimento do sistema de medição. Deste modo, desenvolve-se um equipamento capaz de ser utilizado em estruturas dos mais variados tipos, como, por exemplo, torres, chaminés e edifícios alteados. O sistema de medição em estudo consiste em três partes: um conjunto de células de carga dispostas de forma a medir as componentes dos esforços, um circuito eletrônico para amplificação e condicionamento do sinal produzido em cada célula de carga, e um microcomputador para aquisição e armazenamento dos dados produzidos pelo sistema. Como resultados são apresentados os ensaios realizados em túnel de vento com modelos bem definidos, a fim de testar o sistema. As conclusões do trabalho ficam por conta da interpretação dos resultados e análise da utilização deste tipo de equipamento para determinação de coeficientes globais de vento em edificações.