Túneis de Vento e Túneis de Água

                                      

                                       Gustavo Maccari, Pâmela Marcon, Stefany Zimmermann Machado

1. Túneis de vento

Trata-se de um túnel de vento de retorno fechado, projetado especificamente para ensaios estáticos e dinâmicos de modelos de construções civis, aviões, mísseis, cápsulas espaciais e automóveis . Este túnel permite a simulação das principais características de ventos naturais. Tem relação comprimento / altura da câmara principal de ensaios superior a 10, e dimensões 1,30m × 0,90m × 9,32m (largura × altura × comprimento). A velocidade máxima do escoamento de ar nesta câmara, com vento uniforme e suave, sem modelos, é de 42 m/s (150 km/h). As hélices do ventilador são acionadas por um motor elétrico de 100 HP e a velocidade do escoamento é controlada através de aletas radiais metálicas que obstruem a passagem do ar.¹

Fonte da imagem: UFRGS

1.1  Aplicações do túnel de vento

A complexidade e a importância desse equipamento para o desenvolvimento de veículos

O equipamento serve para fazer testes aerodinâmicos, com objetivo de proporcionar vantagens em desempenho, economia de combustível, nível de ruído e dirigibilidade.

Nos laboratórios da Ford em Dearborn, EUA existem nove túneis de vento, onde são realizados testes em veículos de todas as subsidiárias da marca. Graças a essa infra-estrutura, é possível reduzir o tempo gasto em testes práticos, na estrada.

No túnel de vento número 8, por exemplo, há uma hélice de 7 metros de diâmetro dotada de 44 pás de fibra de carbono, capaz de simular tempestades de vento de até 240 km/h. Os veículos são posicionados sobre uma balança de precisão, capaz de captar desde o peso de uma moeda até cargas de 4,5 mil kg, para registrar as forças sobre a carroceria de maneira mais precisa.Ja o túnel de vento de número 7, por exemplo, é capaz de simular nevascas com temperaturas abaixo de zero e ventos de 130 km/h.

No laboratório, também é possível realizar testes aerodinâmicos em temperaturas de até 54ºC, importantes para validar e calibrar motor, transmissão, ar-condicionado e sistemas elétricos e eletrônicos, que têm de funcionar em todas as condições climáticas.

Com o recurso dos túneis de vento, a marca consegue fazer modificações no design de seus produtos, moldando-o de forma a obter os melhores resultados aerodinâmicos. Todos os automóveis desenvolvidos pelas grandes marcas da atualidade passam por testes semelhantes antes do lançamento no mercado.²

2. Túneis de Água

   "Um túnel de água é a progressão natural de um túnel de vento de pesquisas," diz Antonio Nanni, gerente do projeto. "A água e o vento têm efeitos similares sobre as estruturas e os materiais, mas, com a água, pode-se maximizar o efeito dinâmico, porque a água é mais densa do que o ar".³

2.1 Aplicações do túnel de água

Projeto de um túnel de água para o curso de Engenharia Aeronáutica da Universidade de São Paulo

     O desenvolvimento de um túnel de água foi a necessidade para equipar os laboratórios  do curso de Engenharia Aeronáutica da Universidade de São Paulo, incluindo a disponibilidade eventual do túnel para que outras instituições e empresas pudessem ter acesso  em conjunto com o pessoal da universidade. O túnel pretendido seria parte do Subprojeto "Desenvolvimento de Elementos de Magnetohidro-dinâmica (MHD) baseados em Componentes de Carbono Grafite Ferromagnético" integrado dentro do Projeto de Pesquisa Temático enviado para a FAPESP, "Estudo das Propriedades Físico-químicos de Carbono Grafite Ferromagnético e das suas Aplicações em Tecnologia", do Professor Dr. Fernando M. Araújo-Moreira da Universidade Federal de São Carlos. Para a universidade a construção de um túnel de água consiste no desenvolvimento de uma tecnologia que auxilia na compreensão de fenômenos da dinâmica dos fluidos, tanto aerodinâmicos quanto hidrodinâmicos, permitindo analisar o escoamento em redor de uma aeronave em vôo, ou de um corpo submarino. Além disso, podem ser feitas análises quantitativas medindo-se forças e momentos as quais a aeronave estará sujeita e os esforços devida a própria interferência das paredes do túnel, por exemplo. ⁴

3. Referências Bibliográficas

¹ BLESSMANN, Joaquim. Túnel de vento. Disponível em: <http://www.ufrgs.br/lac/tunel.htm>. Acesso em: 28 out. 2016.

² FORD/DIVULGAÇÃO. Conheça o funcionamento de um túnel de vento. Disponível em: <http://www.autossegredos.com.br/2011/08/23/conheca-o-funcionamento-de-um-tunel-de-vento/>. Acesso em: 28 out. 2016.

³ TECNOLÓGICA, Site de Inovação. Maior túnel de água do mundo vai superar os túneis de vento. 21/10/2010. Disponível em: <http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=tunel-de-agua-aerodinamica#.WBZ6f_WcHIV>. Acesso em: 28 out. 2016.

⁴ MAUNSELL, Michael George; PANSSIERA, João Paulo. Projeto de um túnel de água. Disponível em: <http://www.bv.fapesp.br/pt/bolsas/39586/projeto-de-um-tunel-de-agua/>. Acesso em: 30 out. 2016.