Túneis de vento e Túneis de água

Caio Gomes, Bruno Mendonça

Túneis de vento

      Tuneis de vento são aparatos hoje amplamente utilizados em testes aerodinâmicos de diversos produtos, para constatação de forças de arraste e distorção de campo aerodinâmico (TIPLER & MOSCA, 2009), que possam ser gerados por seu formato ou eventual alteração, por meio do estudo da interação de fluídos como o ar com as superfícies.
      Os primeiros túneis de vento eram apenas dutos com ventiladores em uma das extremidades, esses túneis geravam uma corrente de ar irregular, por isso os túneis modernos produzem uma corrente de ar mais suave graças a um modelo de circuito fechado, que reutiliza o ar recirculado 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 que os túneis de vento de circuito fechado evitam.

FONTE: https://www.flatout.com.br

Aplicação

O túnel de vento permite a realização de ensaios com foguetes, submarinos, edifícios, pontes, ônibus, painéis utilizados em outdoor, antenas e até torres.

O túnel de vento do ITA (Instituto Tecnológico de Aeronáutica) é do tipo circuito aberto e conta com seção de teste retangular, com 1 metro de base e 1,25 metro de altura. A velocidade máxima na seção de testes é de 80 m/s – 288 km/h. O nível de turbulência do escoamento de de aproximadamente 0,05%.
O fluxo de vento corre da esquerda para a direita do túnel, controlado por um ventilador de 200 hp que succiona o ar da atmosfera. Inicialmente, o fluxo de vento entra na câmara de “tranquilização”, onde estão instaladas uma colmeia e três telas que têm a função de uniformizar este fluxo e reduzir a turbulência do ar succionado.
O próximo elemento do túnel de vento é a contração, responsável pela aceleração do fluxo de 8 m/s para 80 m/s, velocidade atingida pelo vento na seção de testes.

Na seção de testes, onde são instalados os protótipos de aeronaves, por exemplo, a velocidade é controlada, de forma a permitir ensaios como medida das forças que o vento faz sobre o modelo, medida das pressões que atuam na superfície do modelo, medida da velocidade em determinados pontos ou em regiões próximas ao modelo, utilizando, para tanto, laser e outro dispositivo, e visualização do fluxo de ar que passa na superfície do modelo ou na região ao seu redor.

Após os teste e calibragem no protótipo, o projeto está pronto para ser realizado em escala real.

FONTE: Laboratório de Engenharia Aeronáutica do Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA)

Túneis de água

Os Túneis de água têm funções parecidas com os túneis de vento, no entanto, os túneis de água podem trazer melhores resultados pelo fato da água ser mais densa que o ar. Os túneis de água possibilitam o estudo do comportamento hidrodinâmico de corpos submersos em água corrente e outros fenômenos relacionados como sustentação ou arrasto. Estes estudos são feitos em escala, e aplicados em submarinos, barcos comuns e hidrofólios (aerobarcos) que visam minimizar o atrito com a água observando seu comportamento dinâmico.

Aplicações
Submarino:

Fonte: https://br.sputniknews.com/mundo_insolito/201605314851930-submarino-russo-alemanha/

Aerobarco:

Fonte: http://dicionarioportugues.org/pt/aerobarco

Hidrofólio:

Fonte: http://www.saint-petersburg.com/river-trips/popular-routes/the-fountains-of-peterhof/

REFERÊNCIAS

Laboratório de Engenharia Aeronáutica do Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA).

Artigo: TV-1 TÚNEL-DE-VENTO DA ESCOLA DE ENGENHARIA MAUÁUTILIZADO NA DISCIPLINA “INTRODUÇÃO À ENGENHARIA”.PARTE-2: SIMULAÇÃO DA CAMADA LIMITE ATMOSFÉRICA.

https://www.flatout.com.br/como-funciona-um-tunel-de-vento/

http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=tunel-de-agua-aerodinamica#.WBeLhi0rLIV

https://pt.wikipedia.org/wiki/T%C3%BAnel_de_%C3%A1gua