Navegando por Autor "Maia, Felipe Pinheiro"
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Dissertação Análise numérica da performance aerodinâmica do motor-foguete S-30 acoplado a um demonstrador scramjet(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-07-20) Maia, Felipe Pinheiro; Souza, Thiago Cardoso de; Souza, Sandi Itamar Schafer de; 42635926034; http://lattes.cnpq.br/7400466085627528; http://lattes.cnpq.br/9624330377067304; Silva, Cristiano Vitorino da; http://lattes.cnpq.br/1072626739410947; Martos, João Felipe de Araújo; http://lattes.cnpq.br/5078006221219388Este trabalho investigou o efeito do acoplamento de um demonstrador scramjet no motor-foguete brasileiro S-30 em termos de uma investigação numérica do escoamento em torno da sua fuselagem. Aspectos locais do escoamento, bem como a comparação dos parâmetros da performance aerodinâmica, como pressão e arrasto de fricção, foram considerados para casos com e sem o demonstrador scramjet acoplado. O motor-foguete com a geometria scramjet acoplada foi selecionado para condições operacionais de voo correspondentes a um número Mach de 5,79 e uma altitude de 20 km. Um conjunto de simulações RANS 2D foi realizado, utilizando o Ansys FLUENT, para investigar o escoamento sobre ambas as configurações. Dados experimentais obtidos na literatura para o voo do S-30 foram usados para impor as condições de contorno necessárias. A fim de obter a curva de arrasto para o caso do scramjet acoplado ao motor S-30, simulações numéricas foram realizadas para vários pontos ao longo da trajetória do motor-foguete. As simulações foram capazes de capturar as ondas de choque oblíquas planar e cônicas teoricamente esperadas, assim como as ondas de expansão que normalmente ocorrem para um escoamento hipersônico em tais geometrias. Entre outros fenômenos, observou-se o surgimento de zonas de recirculação e instabilidades do escoamento devido às interações da camada limite com as ondas de choque. Finalmente, como resultado do acoplamento do demonstrador scramjet ao motor-foguete S-30, os resultados mostraram um aumento no arrasto total de cerca de 45,25% para o ponto de projeto. Com base nestas simulações, a curva de arrasto total foi determinada para ambas as geometrias analisadas. Foi observado uma diminuição do coeficiente de arrasto médio ao longo da trajetória. Usando uma análise simplificada de dinâmica de voo, a comparação entre as trajetórias calculadas mostrou desvios na condição de teste de cerca de 2% para a altitude e de 0,15% para a velocidade do escoamento.TCC Analysis of heat transfer in an academic rocket engine using numerical methods(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2018-12-12) Maia, Felipe Pinheiro; Marinho, George Santos; Oliveira, Giorgio Andre Brito; Toro, Paulo Gilberto de PaulaThe aerospace sector has great importance for the technological development of a nation, since it has diverse applications, from the area of telecommunications to questions of the defense of the national sovereignty. Thus, the study of space vehicles, and their design complexities, is necessary. One of the main problems in the development of rockets is the temperature, which reaches very high values in the combustion chamber of the rocket engine, which ends up creating a high temperature gradient and, consequently, facilitating the heat transmission to parts of the fuselage, which may not tolerate marked heating due to their material. In this work, numerical methods was used to thermally analyze the heat transfer of a class J engine to the fuselage, built in composite, of a 1500 m apogee academic rocket. A maximum temperature of 80°C was established in the walls of the body tube, due to the Glass Transition Temperature, so that the objective was to find, through the simulation of several insulation configurations, the configuration that would best maintain the structural integrity of the rocket. Graphs of the temperature distribution were obtained along the analyzed model, as well as graphs of validation of the results. It was concluded that the best configuration was the use of timber as structural material and fiberglass as insulator.TCC Estudo numérico da influência da ponta e do espaçamento entre aletas transferência de calor por convecção natural de tubos aletados(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2019-12-02) Souza, Lucas Eduardo Ferreira de; Souza, Sandi Itamar Schafer de; Souza, Sandi Itamar Schafer de; Souza, Thiago Cardoso de; Maia, Felipe PinheiroNeste trabalho, técnicas de simulação numérica foram utilizadas como ferramenta para avaliar os efeitos da ponta e do espaçamento entre as aletas de um tubo horizontal com aletas anulares. Três configurações foram estudadas variando o espaçamento ‘S’ entre as aletas, 5 mm, 10 mm e 20 mm. Foram investigadas as mudanças no processo de transferência de calor em função do espaçamento ‘S’ e a importância da ponta da aleta. Para isso, foi desenvolvido um modelo geométrico com dois domínios. Um domínio fluido, empregando o ar como fluido de trabalho, e um outro domínio sólido, composto por um tubo de aço aletado, onde manteve-se a temperatura fixa na base das aletas. Para a elaboração do modelo geométrico bem como a solução das equações governantes aproximadas, empregou-se o código comercial ANSYS-CFX. Resultados para os campos de temperatura nas aletas e as taxas de transferência de calor, número de Nusselt e Coeficiente de transferência de calor convectivo são apresentados. Comparações com resultados experimentais, solução analítica, teste de convergência de malha também foram realizados. Os resultados mostraram que o espaçamento entre as aletas influencia significativamente o processo de transferência de calor. Observou que a taxa de transferência de calor na ponta tem um leve aumento com a diminuição do espaçamento.TCC Gestão de planejamento de atividades por meio da técnica PERT/CPM aplicada ao subsistema de design do projeto Baja SAE da UFRN(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-02-18) Lima, Henrique Vitor Dantas de; Bezerra, Ítalo Sabino Arrais; 0000-0003-4249-9252; http://lattes.cnpq.br/6980042871417289; Carvalho, Clara Maia de; Maia, Felipe Pinheiro; Amaro, Daniel Ricardo AraújoA aplicação de ferramentas de gestão são as principais aliadas no balizamento do planejamento. A ferramenta PERT/CPM é um excelente método para a programação das atividades. Diante disso, nesta pesquisa analisou-se a viabilidade do uso dessa ferramenta para gestão de cronogramas da equipe Car-Kará Baja SAE da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN). Esta pesquisa consistiu em analisar o cronograma de atividades geral para identificar setores ou subsistemas que apresentem maiores atrasos em relação ao tempo estipulado e tempo executado das atividades. Tais desvios podem acarretar grandes impactos em tempos de teste de validação e atrasar todo o andamento do projeto. Nesse sentido, a ferramenta PERT/CPM foi aplicada para identificar sequências de maior duração, ou Caminhos Críticos, que demandam mais atenção por envolver uma maior quantidade de tempo alocado em atividades, bem como as folgas entre as execuções das tarefas no objetivo de traçar KPIs para identificação de atividades-gargalo com estimativas de tempos de execução classificadas como otimista, realista e pessimista. Os dados foram tratados estatisticamente para o cálculo da probabilidade de cumprimento das atividades do Caminho Crítico e do cronograma geral no tempo inicialmente proposto. O setor de Design destacou-se como o subsistema com maiores desvios, cujos resultados mostraram probabilidades consideráveis de descumprimento do cronograma, cerca de 58,32%. Além disso, mediante avaliação dos KPIs gerados foi possível identificar atividades que necessitam de maior atenção, cujo Caminho Crítico agrupou, sendo elas as tarefas de definição de tema do Design, capô, piso, polimento e pintura, e fita térmica.