Navegando por Autor "Araújo, Jonatha Wallace da Silva"
Agora exibindo 1 - 7 de 7
- Resultados por página
- Opções de Ordenação
TCC Análise analítica, experimental e numérica de perfis aerodinâmicos para seleção em aerogerador de baixa velocidades(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2019-12-06) Souza, Ramon Tanoeiro de Oliveira; Oliveira, Giorgio André Brito; Bezerra, André Francisco Ribeiro; Araújo, Jonatha Wallace da SilvaA energia eólica é um tipo de energia em evidência no mundo. Devido ao crescimento são necessários estudos para que a extração da energia seja maximizada. O trabalho tem como principal objetivo analisar como a Sustentação e o Arrasto de perfis aerodinâmicos influenciam na performance de uma pá de aerogerador. Além do estudo teórico do assunto, foram executados testes em softwares como JavaFoil, um software capaz de extrair valores de Coeficiente de Sustentação e de Arrasto, também foram realizados estudos experimentais em túnel de vento no Laboratório de Mecânica dos Fluidos da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), como também estudos numéricos através da Dinâmica dos Fluidos Computacional, através do software Ansys. Tão importante quando a sustentação e o arrasto isoladamente, também será analisada a razão de planeio, que é a razão dos dois coeficientes. Foi, então, possível escolher um modelo de perfil adequado para geração de energia dentre os cinco perfis previamente selecionados. Após testes através por três ferramentas, poderá ser concluído se o perfil é ou não adequado para uso em aerogeradores de baixa velocidade.TCC Análise numérica de seção de compressão de demonstrador de tecnologia scramjet(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2018-07-02) Araújo, Jonatha Wallace da Silva; Toro, Paulo Gilberto de Paula; Sandi Itamar Schafer de Souza; Souza, Sandi Itamar Schafer de; Borba, Gilvan Luiz; Tapia, Gabriel Ivan MedinaO uso da tecnologia scramjet é visto atualmente no setor aeroespacial como uma aplicação promissora na área de hipersônica. As principais vantagem desse sistema comparado aos atuais sistemas de propulsão espacial sao a não necessidade de tranporte do oxidante, o que propicia uma redução do peso do veículo, e um impulso específico maior que os sistemas motores foguetes convencionais. Motores scramjet são motores aeronáuticos sem partes móveis, que utilizam a parte frontal da estrutura para comprimir e desacelerar o escoamento da corrente livre para ser conduzido à câmara de combustão nas condições necessárias para que uma combustão ocorra em velocidade supersônica e na temperatura de ignição do combustível. O presente trabalho consiste numa análise aerotermodinâmica da seção de compressão de um demonstrador tecnológico scramjet projetado para realização de voo atmosférico à altitude de 30 km a uma velocidade correspondente a número de Mach 6,8. O desenvolvimento preliminar de veículos hipersônicos pode ser realizado por meio da metodologia analítica, investigação experimental ou utilização de simulação numérica. No presente trabalho as metodologias analítica e simulação numérica são usadas. A metodologia analítica utilizou a teoria de ondas de choque oblíquas planas, enquanto a simulação numérica foi desenvolvida com o uso do software comercial FLUENT – ANSYS.Dissertação Análise numérica do escoamento na seção de captura de ar de um demonstrador scramjet(2019-11-14) Araújo, Jonatha Wallace da Silva; Toro, Paulo Gilberto de Paula; Souza, Sandi Itamar Schafer de; ; ; ; Korzenowski, Heidi; ; Souza, Thiago Cardoso de;O uso de propulsão aspirada baseada em combustão supersônica (tecnologia scramjet) é visto atualmente no setor aeroespacial como uma aplicação promissora na área de acesso ao espaço. As principais vantagens da utilização dessa tecnologia comparada aos atuais sistemas de propulsão aeroespacial são a não necessidade de transporte do oxidante, o que propicia uma redução do peso do veículo, e um impulso específico relativamente maior que os motores – foguetes convencionalmente adotados. Motores scramjet são sistemas de propulsão aspirada sem partes móveis. Tais sistemas utilizam ondas de choque estabelecidas sobre a estrutura para comprimir e desacelerar o escoamento de ar atmosférico criando condições termodinâmicas adequadas para que a combustão da mistura ar - combustível ocorra em velocidade supersônica na câmara de combustão do veículo, propiciando uma posterior expansão dos gases e geração de impulso. Nesse trabalho, as abordagens analítica e numérica foram aplicadas ao projeto da seção de captura de ar de um demonstrador scramjet construído para demonstração da tecnologia da combustão supersônica, através de um voo atmosférico acoplado a motor foguete em velocidade correspondente a número de Mach 6,8 na altitude geométrica de 30 km. Simulações computacionais do escoamento (invíscido e viscoso) foram utilizadas para verificar características do escoamento sobre o modelo desenvolvido. As simulações com escoamento invíscido foram comparadas com a teoria analítica correspondente. O modelo de escoamento invíscido foi inicialmente utilizado a fim de apresentar aspectos geométricos tais como a captura de ondas de choque bem como para uma avaliação aerotermodinâmica, posteriormente o modelo de turbulência k-kl-omega foi utilizado para o modelamento do escoamento viscoso propiciando a adequação da geometria do modelo em decorrência de fenômenos associados à interação de ondas de choque com a camada limite viscosa.TCC Projeto aerodinâmico e dimensional de um demonstrador tecnológico scramjet acoplado ao motor foguete S30(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2018-12-04) Pereira, Marcos Vinícius Sabino; Toro, Paulo Gilberto de Paula; George Santos Marinho; Borba, Gilvan Luiz; Araújo, Jonatha Wallace da SilvaA Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) está desenvolvendo o projeto de um demonstrador tecnológico scramjet acoplado ao motor foguete S30. O projeto possibilitará a aplicação da tecnologia de combustão supersônica proporcionando ao veículo voo atmosférico a 20 km de altitude com velocidade correspondente a número de Mach 5,79. O scramjet é um motor aeronáutico do tipo aspirado sem partes móveis, que utiliza as ondas de choque geradas ao longo do voo hipersônico para comprimir e desacelerar o ar atmosférico nas condições adequadas para ocorrer a combustão supersônica na câmara de combustão. No desenvolvimento do projeto, é necessário um breve estudo para estabelecer quais as condições ideais de voo do scramjet de acordo com as características de voo do veículo acelerador hipersônico que irá impulsionar o demonstrador tecnológico. Após escolhidas as condições de voo, realiza-se a análise teórico-analítica para obter os valores das propriedades aerotermodinâmicas (pressão, temperatura, massa específica) e velocidade do escoamento do bordo de ataque e bordo de fuga do veículo. A análise realizada considerou escoamento unidimensional, sem efeitos viscosos, considerando ar como gás caloricamente perfeito e sem queima de combustível. Após essas análises, o projeto mecânico preliminar pode ser desenvolvido.TCC Projeto aerodinâmico e impressão 3D das pás de um aerogerador de eixo horizontal de baixa potência(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2019-06-25) Bezerra Neto, João Maria; Souza, Sandi Itamar Schafer de; Souza, Thiago Cardoso de; Araújo, Jonatha Wallace da SilvaDiante da grande demanda por fontes de energia limpas e renováveis, a energia eólica tornou-se uma importante fonte. Visando o aumento de eficiência na utilização da energia eólica faz-se necessário o desenvolvimento de estudos na área. A utilização de protótipos é a melhor forma de se estudar esse assunto, mas tem o inconveniente do alto custo. Tendo isso em mente, esse trabalho foi desenvolvido com o objetivo de projetar um rotor de turbina eólica em uma escala reduzida para minimizar custos de produção e testes, de forma que possa atender as necessidades básicas de uma residência afastada da cidade, como por exemplo sua iluminação, analisar o comportamento do escoamento que age sobre ele usando CFD e construí-lo via impressão 3D. Para isso, aplicou-se os conceitos de dinâmica dos fluidos para realizar estudos aerodinâmicos de perfil de pá de aerogerador. Projetou-se pás utilizando a metodologia “Blade Element Momentum” (BEM) necessitando desenvolver uma rotina computacional para obter dados geométricos do perfil. Usando os dados fornecidos por esses algoritmos e um software de modelagem, criou-se a geometria definitiva do rotor, um modelo 3D. Esse modelo foi usado para realizar uma simulação de escoamento com técnicas de CFD. Isso permitiu visualizar os campos de velocidade, campos de pressão atuantes no modelo virtual que valida a geometria do rotor, para então, o modelo ser enviado para construção, em impressora 3D na própria universidade. O protótipo segue o objetivo de servir de modelo para futuros projetos que poderão ser testados.TCC Projeto de um aerogerador de baixa escala com intensificador de potência(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2019-06-25) Oliveira, Fernando Victor Mesquita; Souza, Sandi Itamar Schafer de; Souza, Thiago Cardoso de; Araújo, Jonatha Wallace da SilvaDevido o grande avanço do segmento eólico no mundo, diversos estudos vêm sendo apresentados no intuito de otimizar a performance de aerogeradores. Nessa perspectiva, o presente trabalho foi desenvolvido com o objetivo de projetar aerodinamicamente uma turbina eólica de 300 W envolta por um intensificador de potência e avaliar quais os ganhos essa nova abordagem pode trazer em relação ao projeto do mesmo aerogerador sem a presença desse equipamento. Para isso, foram estudados os processos que envolvem a passagem do vento por um aerogerador, a performance dos perfis aerodinâmicos que formam as pás e quais fatores são influenciados pelo acréscimo do difusor ao projeto. A metodologia utilizada para desenvolvimento do aerogerador foi a Blade Element Momentum (BEM), onde foi possível calcular valores de esforços atuantes e potência gerada. Por fim, os resultados mostraram que a utilização do aerogerador com difusor se mostrou mais vantajosa, pois foi percebido um ganho de aproximadamente 5 vezes em seu valor final de potência, comparando com a mesma turbina operando em um ambiente idêntico, mas sem a presença do difusor.TCC Trocador de calor com recirculação de ar(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2019-12-03) Rodrigues, Mateus Leite; OIiveira, Giorgio André Brito; Araújo, Jonatha Wallace da Silva; Targino, Talita GalvãoUm trocador de calor ou permutador de calor é um dispositivo de transferência de calor de um meio para o outro. Todos os trocadores de calor têm como principal objetivo o resfriamento ou aquecimento dos fluidos usando um sistema de promoção da troca térmica entre os fluidos. Essa transferência de calor de um meio para o outro só é possível se existir uma diferença de temperatura entre eles. O processo de troca de calor entre dois fluidos que estão em diferentes temperaturas acontece em várias aplicações da engenharia, tais como aquecimento, resfriamento, geração de energia e processos qúimicos. Neste trabalho de conclusão de curso, propõe-se a construção e avaliação do desempenho de um trocador de calor com recirculação do tipo casco e tubo. O principal objetivo é a análise de seus parâmetros termodinâmicos, tais como sua eficiência térmica, taxa de calor transferido pelos métodos da diferença média de temperatura (MLDT) e da efetividade (e-NTU). O sistema usa água a baixa temperatura como fluido de refrigeração, essa escolha se deu em virtude da simplicidade na aferição de suas propriedades térmicas, uma vez que seu uso já está documentado na literatura, além da facilidade de obtenção do fluido. Portanto, será apresentado todo o processo de construção do sistema, descrevendo as características construtivas, que poderão auxiliar em futuros trabalhos na área. Vale ressaltar, ainda, que foram realizadas análises gráficas comparativas, tendo em vista o trocador com o sistema de recirculação.