Trabalho de Conclusão de Curso (TCC)
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Navegando Trabalho de Conclusão de Curso (TCC) por Orientador "Angelo, Edvaldo"
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- TCCAnálise numérica da aerodinâmica de um VANT do tipo dirigível.Schöne, Stephan; Nuzzi Garcia, Vitor (2020-07)
Escola de Engenharia (EE)
Dirigíveis são aeronaves que utilizam como elemento gerador de sustentação um reservatório contendo um gás com densidade menor que o ar. Os Veículos Aéreos não Tripulados (VANTs) são aeronaves remotamente controladas, conhecidas popularmente como drones. O objetivo deste trabalho é obter entre os formatos propostos de um VANT tipo dirigível o de melhor desempenho aerodinâmico. O estudo se desenvolve por meio de simulações numéricas de um dirigível de um tamanho compatível com um drone para aplicação de vigilância, obtidos através do emprego de um software comercial ANSYS CFX®. Os dados obtidos pelo software de oito geometrias distintas foram comparados com os dados de duas geometrias base. As duas geometrias base fazem referência a um formato aerodinâmico de gota de água, mas se diferenciam em seu término. Um formato base termina em ponta e o outro é arredondado. O formato geométrico mais aerodinâmico da superfície do VANT é definido, portanto, pelo menor valor da força de arrasto obtido através das simulações, assim diminuindo a resistência do ar e melhorando consumo de energia para o seu deslocamento. As comparações entre os resultados foram capazes de apontar a geometria mais adequada entre as estudadas. - TCCDimensionamento do sistema de freio para um veículo do tipo BAJA SAEBarbosa, Gabriela Alves; Abreu, Mariana Lemos de (2019-12-12)
Escola de Engenharia (EE)
O freio é um componente fundamental para a segurança de qualquer veículo, faz-se necessário então um estudo do tema, visto que não são comerciais sistemas de freios projetados para aplicações como o veículo Baja SAE. Esse trabalho teve como objetivo estudar dois dos principais componentes do sistema de freios para um veículo fora de estrada do tipo Baja SAE, levando em consideração a dinâmica veicular longitudinal e análises térmica do disco e estrutural do pedal de acionamento. Foram descritos os tipos de freios e as características de cada tipo de componente, em seguida foram selecionados os componentes mais adequados para a aplicação, podendo assim levantar a curva de frenagem do protótipo. O disco de freio e o pedal de acionamento foram submetidos a simulações numérico-computacionais. O pedal foi simulado estruturalmente visando uma redução de massa do mesmo. Foram feitas simulações térmicas do disco de freio, considerando cenários de paradas de emergência, para analisar a temperatura máxima atingida. Para validação dos resultados encontrados numericamente, foram realizados testes em campo reproduzindo os mesmos cenários para confrontar os resultados numéricos com experimentais. Os resultados de comparação entre os resultados numéricos e experimentais foram coerentes e as simulações computacionais para o modelo térmico não revelaram diferenças significativas entre as geometrias propostas. - TCCEstudo da automação de alternância entre trocadores de calor a placasFreitas, Jéssica Guimarães; Carvalho, Letícia Rodrigues; Marques, Lucas (2019-06)
Escola de Engenharia (EE)
A automatização industrial tem o objetivo de otimizar processos, visando maior eficiência. O objetivo deste trabalho é propor a automação da operação um processo de transferência de calor envolvendo um conjunto de trocadores de calor denominado SKID. O conjunto de interesse possui dois trocadores de calor que operam alternadamente. No conjunto em operação a comutação entre eles ocorre quando a eficiência do que está em uso cai significativamente, e é feita de forma manual através de uma alavanca. O método de análise do problema envolveu pesquisa bibliográfica sobre trocadores de calor a placas e componentes necessários para a automação. Foram escolhidos modelos de sensores, válvula e microcontrolador levando em consideração os requisitos de operação do processo atual. Os resultados indicaram ser possível automatizar o processo com a metodologia proposta. - TCCEstudo da separação térmica em tubo de vórticeMichelan, Danilo Pagamisse; Boccia, Jayme Berdague; Cascelli, Luis Antonio Matile (2019-06)
Escola de Engenharia (EE)
O artigo apresenta um estudo de um dispositivo denominado tubo de Ranque-Hilsch, também conhecido por tubo de vórtice. Ele é um aparelho simples, sem partes móveis ou eletrônicas que a partir da injeção tangencial ao tubo de ar comprimido em temperatura ambiente são gerados vórtices que provocam duas correntes em direções opostas;umaquente que deixa o tubo por uma saída anelar e outra fria que emerge por um orifício.Foi feito um levantamento bibliográfico dos estudos já realizados sobre o tema e a partir desse estudo um modelo de geometria foi definida para a construção de modelo tridimensional com posterior análise numérica, a fim de se obter parâmetros de operação.As simulações numéricas foram realizadas através do software comercial - Ansys CFX®, onde o método dos volumes finitos foi utilizado para resolução das equações de conservação.Foram testados 6 tubos com dimensões diferentes. Os resultados mostram que o tubo que possui a relação entre o comprimento (L) e o diâmetro interno (D) igual a 18 (L/D = 18) apresenta maior separação térmica. Nas condições estudadas, o maior resfriamento do ar foi de 20°C com aumento de 43°C na saída de ar quente. Foi capturada com sucesso a formação de vórtices no interior do tubo. Foram observados escoamentos contrários no interior do tubo, um na região central em direção à saída fria e outro na periferia do tubo em direção à saída quente. O perfil de pressão mostrou forte expansão na região da saída fria. - TCCEstudo numérico computacional da aerodinâmica de um tubo de PITOTManoukian, Arthur Mezzomo; Paula, Rodrigo Pasiani de (2021-06-17)
Escola de Engenharia (EE)
O tubo de Pitot é um dispositivo capaz de medir a velocidade relativa entre o fluido e o medidor. Presente em todos os aviões, é um elemento que também causa resistência ao escoamento de ar. Neste trabalho foram realizadas simulações numérico computacionais de uma geometria padrão de um tubo de Pitot e de geometrias propostas visando diminuição de arrasto. A ferramenta computacional utilizada foi o ANSYS CFX®. Os modelos desenvolvidos adotaram algumas condições, a saber: escoamento permanente, tridimensional, viscoso e subsônico. Os resultados dos modelos numéricos foram comparados e, as geometrias alternativas propostas para o tubo de Pitot obtiveram menor valor da força de arrasto se comparadas à geometria padrão. - TCCEstudo numérico da influência da geometria posterior em veículos de passeioBorges, Daniel Augusto de Souza; Durante, Diogo Dias (2021-06-17)
Escola de Engenharia (EE)
Com o advento da evolução constante da dinâmica dos fluidos computacional, o estudo de geometrias mais eficientes nos veículos, se tornou viável. No campo da aerodinâmica, pode-se elaborar simulações baseadas em metodologias da dinâmica dos fluidos computacional de diferentes geometrias de automóveis em que existem ou não o descolamento da camada limite na porção posterior do veículo. Utilizando o ANSYS CFX® foi realizado neste trabalho um estudo em que foram elaborados oito modelos numéricos para estudo da influência da geometria posterior dos veículos na aerodinâmica. Os modelos apresentaram como reposta, para cada geometria, o padrão de escoamento, força de arrasto, pressão média no vidro traseiro, coeficiente de arrasto e força de sustentação. A comparação entre os modelos revelou aqueles em que a aerodinâmica é mais favorável. - TCCFreio a disco:o uso do simulador na condução de testes de frenagem.Takechi, Tiago Kamia; Pinto, Victor de Camargo (2021-12)
Escola de Engenharia (EE)
O sistema de freios a disco é uma parte fundamental nos veículos. Com o avanço da tecnologia e a criação de carros mais potentes, os freios se tornam cada vez mais necessários. Dessa forma são sempre necessários estudos sobre o tema, ainda mais dentro do contexto atual no qual as montadoras buscam pelo menor custo de produção, porém, garantindo que os veículos atendam às necessidades de projeto. O objetivo deste trabalho é identificar as características de um sistema de freios a disco e como um software de simulação denominado Beam.NG Tech pode auxiliar na obtenção de dados na ausência de testes físicos, utilizando simulações de frenagens com e sem o sistema de auxílio denominado em língua inglesa de anti lock Brake System (ABS) ativo e comparando com dados de experimentos indicados na literatura. Para a coleta de dados utilizou-se o simulador Beam.NG Tech, focando em frenagem sob diferentes velocidades, condições de peso, superfície e com o ABS ativado e desativado. Os resultados obtidos mostraram que o software é capaz de mensurar com precisão dados importantes como: diferença entre o sistema ABS ativo e inativo, diferença entre o piso seco e molhado, distância de frenagem e temperatura dos freios. Apesar da diferença entre os dados do software em comparação aos testes reais, os resultados foram considerados satisfatórios. - TCCMetodologia para simulação computacional de uma bomba centrífugaAlmassar, Mayara (2021-12-06)
Escola de Engenharia (EE)
Dentro de uma grande família de máquinas de fluxo, encontram-se as bombas centrífugas, presentes em várias aplicações práticas e foco de inúmeros estudos, visto que, suas melhorias resultam em grande impacto positivo no desenvolvimento da sociedade. O presente trabalho propõe uma abordagem metodológica para simulação numérico computacional de uma bomba centrífuga radial. Adicionalmente a apresentação da análise analítica e comparação dos resultados com dados experimentais da literatura. Todas as etapas da simulação são descritas, desde a definição da geometria até a extração dos resultados. Durante a construção da geometria, foi apresentada a importância da utilização de um software cujas equações matemáticas são consistentes e facilmente identificadas durante a simulação. Para isso, foram apresentados os passos e estratégias adotadas para construção da geometria de uma bomba centrífuga. Somado a isso, os resultados contemplam a curva da bomba nastrês abordagens: analítica, numérica e experimental. A conclusão do trabalho demonstra a captura do comportamento da curva de forma numérica e a distância entre os resultados analíticos, numéricos e experimentais. - TCCProjeto de um dinamômetro inercial para teste de freios em veículos de pequeno porteZanon, Giulia Caroline (2019-12-12)
Escola de Engenharia (EE)
Por conta do grande desenvolvimento da indústria automobilística e a constante busca por melhoramentos, principalmente nas áreas de desempenho e segurança veicular, é cada vez mais importante que sejam realizados testes nos diversos sistemas de um novo projeto, para que seja possível a validação e comprovação das melhorias propostas. A parte do sistema de freios é de grande importância para atingir os critérios de segurança de um veículo. Um dos testes mais usados para verificação pode ser realizado em um dinamômetro inercial, que permite coletar dados referentes ao desempenho de discos e pastilhas de freio, através de parâmetros como força, rotação e temperatura. Neste trabalho foi elaborado o pré-projeto de um dinamômetro inercial para teste de freios em veículos de pequeno porte, considerando que o mercado oferece grande variedade desse tipo de equipamento apenas para veículos de grande porte, enquanto para veículos pequenos o mercado é praticamente inexistente. Neste projeto foi desenvolvido um sistema para aquisição de dados visando à determinação do coeficiente de atrito entre o disco e a pastilha de freio. Para isso, a bancada foi projetada atendendo os requisitos de normas como a SAE J2522 e a NBR 6143, garantindo a validação dos testes que futuramente serão realizados. - TCCSimulação numérico-computacional de um modelo de casco plananteSchneiderman, Michel Aizic; Sanches, Vinicius Curi (2020-12-11)
Escola de Engenharia (EE)
Grandes avanços têm sido feitos na área de dinâmica dos fluidos computacional devido à evolução dos computadores. Na área da engenharia naval é possível realizar estudos de cascos que entram no modo de planeio, operação em que o corpo é sustentado por forças hidrodinâmicas atuando na região inferior do casco ao invés de apenas forças hidrostáticas. Neste trabalho foi realizado um estudo em que foram determinadas as principais características de um casco planante como arrasto, área molhada e trim, que representa o ângulo de inclinação do casco, para velocidades que variam de 2 a 20 m/s. As simulações foram realizadas admitindo o casco como um modelo de corpo rígido com dois graus de liberdade submetido à um escoamento bifásico. Os resultados obtidos foram discutidos e comparados aos descritos em outros artigos que também fizeram pesquisas nessa área da engenharia. Foi definida uma metodologia para a realização das simulações no software ANSYS CFX®️, fato relevante e inovador, já que a maioria dos artigos encontrados na literatura sobre este assunto utilizam softwares específicos para simulações navais, fator que limita a abrangência das simulações e dos modelos aplicados.