COMO FUNCIONA UM TUNEL DE VENTO?
História e aplicação de como funciona um túnel de vento;
Nos últimos anos a Fórmula 1 e o automobilismo em geral tem evoluído muito mais na aerodinâmica do que na tecnologia de motores, mesmo com os novos powertrain híbridos. A coisa atingiu níveis tão complexos, que as equipes com menos orçamento para desenvolver um carro precisam recorrer à simulações matemáticas em vez de usar os serviços caros, porém sofisticados dos túneis de vento.
Os túneis de vento, contudo, não são novidade. Eles foram criados da forma que os conhecemos hoje há mais de 100 anos pelo engenheiro francês Gustave Eiffel — o mesmo homem que projetou a torre que leva seu sobrenome e a estrutura metálica da Estátua da Liberdade e já eram usados em outras formas desde o começo do século 18.
Os primeiros túneis de vento eram apenas dutos com ventiladores em uma das extremidades. Esses túneis geravam uma corrente de ar irregular e eram caríssimos de se operar, por isso os túneis modernos produzem uma corrente de ar mais suave graças a um modelo de circuito fechado, que reutiliza o ar reciclado para economizar energia elétrica e obter um fluxo de ar mais estável e contínuo. Se você já colocou uma folha de papel na frente de um ventilador, percebeu que ela faz movimentos em frequência. É esse fluxo intermitente que os túneis de vento de circuito fechado evitam.
Para isso, os túneis de circuito fechado são baseados em cinco setores integrados continuamente, porém diferentes: a câmara de estabilização, o cone de contração, a seção de testes, o difusor e o setor de geração.(veja a ilustração para melhor entendimento)
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| Fonte: www.flatout.com.br/wp-content/uploads/2014/07/illustration-wind-tunnels-1.jpg |
Diferentemente do que imaginamos quando se fala de túnel de vento, a turbina não fica de frente para o carro testado na câmara. Ela na verdade precisa ficar distante para receber e produzir uma corrente suave e não transmitir vibrações para a câmara de testes.
Antes de chegar à área de testes, o ar soprado passa pela câmara de estabilização. Isso acontece porque o fluxo é gerado com turbilhona mento, o que o torna instável e intermitente. Essa câmara faz exatamente o que seu nome sugere: o fluxo é retificado e estabilizado por meio de painéis em forma de colmeia (abaixo) ou até mesmo telas como aquelas que as pessoas colocam em janelas para manter mosquitos no lado de fora. Com esse trabalho aerodinâmico, a corrente é estabilizada e equalizada.
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| Fonte: www.flatout.com.br/wp-content/uploads/2014/07/Wind-Tunnel-grate-credit-Drane.jpg |
Em seguida, o ar é forçado através de um cone de contração, um espaço afunilado onde ele ganha velocidade de fluxo para entrar na seção de testes simulando a velocidade do vento em uma corrida, por exemplo. Nessa câmara de testes é onde os técnicos posicionam o modelo ,que pode ser real ou em escala ,e instalam os sensores ou observam o comportamento do fluxo de ar.
- Nesse vídeo a seguir vai mostrar como funciona o Túnel de vendo da BMW Sauber na F1:
O fluxo de ar sai da seção de testes por um difusor, também em forma de cone, mas invertido, aumentando de diâmetro para desacelerar o fluxo e torná-lo mais suave para não causar turbulência na câmara de testes. Esse fluxo de ar desacelerado chega finalmente ao setor de geração, onde fica a turbina/ventilador que irá gerar o fluxo de alta velocidade.
- As paredes do túnel precisam ser lisas para não afetar a suavidade do fluxo de ar.(como mostra a figura a seguir).
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Fonte: www.flatout.com.br/wp-content/uploads/2014/07/Fan-distant650.jpg
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Além dessas aplicações, que têm um foco mais voltado para estudo e testes, esses túneis também são utilizados como um meio de entretenimento por algumas empresas. Exemplos disso são as estruturas que permitem simular situações de queda livre e planação no ar. No meio comercial, esse tipo de construção é utilizado para testar o comportamento de automóveis, simulando-os em alta velocidade. Exatamente por conta disso, esses túneis também são empregados em larga escala por várias escuderias da Fórmula 1, permitindo a criação de carros mais estáveis e mais rápidos apenas por meio de alterações na aerodinâmica.
- No vídeo a seguir vai mostrar um homem que entra em um túnel de vento que chega até 100 milhas por hora:
Referências
LIMA, Luana. Para que servem os túneis de vento? 2012. Disponível em: <http://www.tecmundo.com.br/simuladores/33494-para-que-servem-os-tuneis-de-vento-.htm>. Acesso em: 27 out. 2016.
CONTESINI, Leonardo. Como funciona um túnel de vento? 2014. Disponivel em: < /www.flatout.com.br/como-funciona-um-tunel-de-vento/>. Acesso em: 30 de out. 2016.
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