IDENTIFICAÇÃO PARAMÉTRICA DE CARACTERÍSTICAS AERODINÂMICAS E DINÂMICAS EM ASASINFLÁVEIS E FLEXÍVEIS
Período: 2020 - 2022
Descrição: Historicamente a ciência aeronáutica, sobretudo na área de ensaios emvoo, dependia de instrumentação de porte físico considerável, de forma que, aimplementação da instrumentação existente em asas infláveis ou hiperflexíveis setornava proibitiva ou completamente ineficiente. Por essa razão o desenvolvimentode sistemas que utilizam asas infláveis ou flexíveis como: sistemas dedesaceleração, de posicionamento de cargas, de propulsão eólica, de aeronavesdesportivas, etc.; ainda ocorre de forma semi-empírica, resultando em limitaçõesnas ferramentas e metodologias de otimização de projetos, bem como, na falta decompreensão profunda sobre o fenômeno de colapso e as características deprojeto que amenizam ou potencializam tal tendência. Com a evolução dainstrumentação embarcada dedicada, principalmente, aos sistemas de aeronavesautônomas e pilotadas remotamente (vulgo: DRONES), observou-se na últimadécada o aparecimento de uma nova geração de sensores miniaturizados queabriu novas portas para um vasto espectro de aplicações tecnológicas e científicasdentro do universo de ensaios em voo. Assim, o projeto em pauta apresenta aproposta de estudar as características dinâmicas e aerodinâmicas de uma asainflável flexível utilizando um sistema de instrumentação inédito totalmenteprojetado com um conjunto de sensores de alta tecnologia, especialmenteintegrados para aplicação em ambiente aeronáutico. Propõem-se projetar osistema de instrumentação, validá-lo em túnel de vento, instalá-lo em uma asa real,e executar uma completa campanha de ensaios em voo onde serão coletadosdados dinâmicos de movimento e de distribuição de pressão na asa e, finalmente,analisar o conjunto de dados buscando determinar as características de projetoque tornam o sistema mais ou menos propício ao fenômeno de colapso, bemcomo, descrevendo a lógica da variação de pressão ao longo da asa flexíveldurante as diferentes manobras. A análise supracitada deverá permitir otimizar oprojeto desse tipo de sistema, prevenir a construção de sistemas com tendência aocolapso, aumentando a segurança, e fornecer as bases para o desenvolvimento desistemas de controle autônomo aplicados. O sistema de instrumentação utilizado,constituirá, por si só, ferramenta inovadora de ensaio de asas flexíveis, abrindouma nova metodologia de desenvolvimento desses produtos.
Situação: Em andamento Natureza: Projetos de pesquisa
SIMULAÇÃO E OTIMIZAÇÃO OPERACIONAL DE UNIDADE DE GERAÇÃO DE VAPOR HÍBRIDA BAGAÇO DE CANA-HELIOTÉRMICA EM INSTALAÇÕES DE COGERAÇÃO DE USINA PRODUTORA DE ETANOL.
Período: 2014 - 2017
Simulação e otimização operacional de unidade de geração de vapor híbrida bagaço de canaheliotérmica em instalação de cogeração de usina produtora de etanol Descrição: A inserção da fonte solar e da ampliação do uso da biomassa, uma tendência explícita para que o aumento da geração baseado em resíduos da agroindústria e de implantação de plantas experimentais (mas totalmente funcionais) para conversão de energia solar por tecnologias fotovoltaicas e heliotérmicas, fazem parte do contexto atual das políticas atuais fomentadas pelas diferentes instituições nacionais que suportam o desenvolvimento tecnológico brasileiro. Desta maneira, a presente proposta pretende direcionar esforços de pesquisa aplicada no sentido de contribuir com o desenvolvimento de conhecimentos nacionais sobre tecnologias de plantas solar térmicas, em particular sobre arranjos que associem unidades de aproveitamento de biomassa com centrais solares heliotérmicas. Para atingir esse objetivo, o projeto contempla as seguintes atividades: estabelecimento de uma plataforma de simulação de unidades geradoras de vapor híbridas bagaço de cana heliotérmica de instalações cogeradoras (sala de situação virtual); desenvolvimento de uma plataforma de previsão de multiescalas temporais de irradiação solar para subsidiar a operação da uma unidade de cogeração híbrida; desenvolvimento de metodologia de otimização (GAPSO) dos parâmetros de projetos e operacionais da unidade cogeradora; estudo de caso da Usina de açúcar e álcool Jalles Machado SA com a adição de uma unidade concentradora solar por torre central a sua unidade de geração; formação de recursos humanos em conversão de Energia Solar Heliotérmica, com inserção de abordagem de Ensino Orientado a Projetos, no contexto do projeto de hibridização da usina da Jalles Machado Situação: Em andamento Natureza: Projetos de pesquisa Integrantes: Fábio Alfaia da Cunha; Mario Benjamim Baptista de Siqueira (Responsável); Armando Caldeira Pires; Taygoara F. Oliveira ; Antonio C. P. Brasil Junior; Augusto C. M. Brasil; Carlos F. M. Coimbra; Carlos A. Gurgel Veras.
MODELAGEM NUMÉRICA BIDIMENSIONAL DA QUEIMA DE PARTÍCULA DE CARVÃO EM ATMOSFERA OXIDANTE O2/CO2 EDITAL 20/2009.
Período: 2011 - 2013
Descrição: Dentre as técnicas de combustão de hidrocarbonetos fósseis com perspectiva para captura de CO2 em níveis superiores a 90% destacasse a queima com oxigênio puro dissolvido em CO2 recirculado. Na queima tradicional tem se como oxidante uma mistura de O2/N2.Este projeto objetiva estudar, parametricamente, os efeitos da alta concentração de CO2 no processo de combustão de uma partícula isolada de carvão em ambientes de 1 a 80 bar. O estudo será realizado com o emprego de um código numérico, recém desenvolvido e validado, aplicado a queima de partícula isolada de combustível sólido. Neste caso o ambiente oxidante composto de O2/CO2. Para tal, será ajustado um modelo de volatilização (fenomenológico CPDNLG) adequado ao carvão mineral brasileiro e os processos dinâmicos por que passam tal combustível em condições típicas de combustores pulverizados (caldeiras) e gaseificadores (leito fluidizado circulante) serão estudados por meio de deste código bidimensional. O código está apto a resolver problemas de transferência de calor e massa com reação química (homogênea e heterogênea) em torno de uma partícula sólida combustível. Como resultados importantes de tal modelagem têm se: (i) taxa de aquecimento para uma dada condição de contorno, (ii) reatividade da partícula nas principais fases da combustão/gaseificação (queima homogênea e heterogênea), (iii) formação de poluentes (NO do combustível, (iv) influência do CO2 nos processos anteriores. Situação: Concluído Natureza: Projetos de pesquisa Integrantes: Fábio Alfaia da Cunha; Carlos Alberto Gurgel Veras (Responsável); Claudio Albuquerque Frate; Juan Garcia.