Simulação -: alternativa aos ensaios em túnel de vento EOLIOS

Os ensaios em túnel de vento requerem equipamento dispendioso e instrumentos sofisticados para medir uma série de variáveis de campo. gama de variáveis de campo (velocidade do vento, cargas de pressão, intensidade da turbulência, etc.).

A sua principal limitação reside no facto de essas medições só serem obtidas em alguns pontos precisos da secção de ensaio, o querestringeseriamente a compreensão global dosprocessosevolutivos ou transientes, fenómenos complexos e instáveis (como a fragmentação de vórtices, os wakes turbulentos e a estratificação térmica).

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Exemplo de uma simulação de vento CFD em La Défense

As diferentes fases de um ensaio em túnel de vento

Um ensaio em túnel de vento é um ensaio aerodinâmico efectuado num túnel de vento em que se estuda o comportamento de um objeto exposto a um fluxo de ar que simula condições reais.

Apresentamos-te as principais fases de um ensaio em túnel de vento:

1. Definir o objetivo: Antes de realizar um ensaio em túnel de vento, é importante definir claramente o objetivo do ensaio.
Pode ser o estudo da resistência aerodinâmica de um veículo, a otimização da sustentação de uma asa de avião ou a avaliação da estabilidade de um edifício ao vento.

2. Conceção do modelo: Normalmente, é feito um modelo à escala reduzida do objeto a estudar para que possa ser testado no túnel de vento.
O modelo pode ser feito de uma variedade de materiais, como plástico, madeira ou mesmo impressão 3D.

3. Instalação do modelo no túnel de vento: Quando o modelo está pronto, é colocado no túnel de vento de modo a ficar exposto ao fluxo de ar.
São utilizados suportes e sistemas de medição para manter o modelo no lugar e recolher os dados relevantes durante o ensaio.

4. Definição das condições de ensaio: Antes de iniciar o ensaio, devem ser definidas as condições de ensaio, tais como a velocidade do vento, a temperatura e a pressão.
Estas condições são normalmente determinadas de acordo com as especificações técnicas específicas do objeto de ensaio.

5. Recolha de dados: Durante o ensaio, são efectuadas várias medições e observações para avaliar o comportamento do objeto no fluxo de ar.
Estas medições podem incluir a medição da força exercida sobre o objeto (arrasto, elevação), a visualização do fluxo de ar utilizando técnicas de visualização (fumo, partículas) ou a medição das pressões na superfície do objeto.

6. Análise dos resultados: Uma vez recolhidos os dados, estes são analisados para tirar conclusões sobre o comportamento aerodinâmico do objeto.
Os resultados do ensaio em túnel de vento são frequentemente apresentados sob a forma de relatórios técnicos, gráficos ou imagens para comunicar as conclusões do estudo e eventuais recomendações para otimizar o objeto ensaiado.

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Estudo aeroeléctrico no túnel de vento Eiffel - Crédito @AirDesignLab e @EOLIOS

CFD: uma evolução semelhante a uma caixa de ferramentas

Modelação numérica de ensaios em túnel de vento

O CFD oferece uma série de vantagens em relação aos ensaios em túnel de vento. Para além de gerar simulações à escala real (em vez dos modelos à escala reduzida utilizados em muitas simulações físicas), também fornece dados adicionais e permite comparar simultaneamente as velocidades do vento para um determinado vento entre dois pontos.

É possível realizar estudos hidrológicos, aeroeléctricos ou térmicos a diferentes escalas: da microeletrónica aos estudos de edifícios e cidades.

Os resultados podem ser visualizados de forma mais clara e explicados ao maior número possível de pessoas.