Construção e calibraçãodo túnel de vento do Laboratório de Estudos Aerodinâmicos LEA

Abstract

Um Túnel de Vento de baixas velocidades e de circuito aberto foi projetado, construído e calibrado no Departamento de Design e Expressão Gráfica da Universidade Federal do Rio Grande do Sul. O projeto foi concebido visando a construção de um equipamento de alta qualidade e de baixo custo para o ensino de Engenharia do Vento e pesquisa acadêmica. Estudos em Túneis de Vento constituem as principais ferramentas utilizadas para tratar de problemas que envolvam o escoamento de ar em torno de objetos (corpos) e as forças originadas desta interação ar-objeto. O equipamento foi projetado para reproduzir um escoamento uniforme e suave, ou seja, com distribuição uniforme da velocidade média do vento ao longo da seção transversal e com baixa turbulência. Nestas condições de escoamento simulado, diversos estudos com modelos reduzidos, visualizações do escoamento e medidas de pressões podem ser realizados. O presente artigo apresenta os processos de construção e calibração do Túnel de Vento. O equipamento projetado tem seção transversal quadrada de 0,3m x 0,3m e comprimento de 0,5m. A razão de contração é de 3,36. Duas telas foram utilizadas para minimizar as perturbações do escoamento na seção de testes. O processo de montagem é apresentado assim como os resultados de calibração da seção de testes do equipamento, que indicaram uma excelente correspondência com os parâmetros inicialmente propostos como premissas do projeto. A velocidade média do vento na seção de testes, sem modelos, é de aproximadamente 19m/s, com ótima uniformidade e com baixa turbulência, demonstrando que o processo de projeto e construção foram executados com êxito.

A low-speed open circuit wind tunnel has been designed, constructed, and calibrated at the Department of Design and Graphics at Federal University of Rio Grande do Sul. The design is conceived to be a high quality, low-cost tool for Wind Engineering teaching and academic research. Wind Tunnel studies are the main tool used to deal with problems involving the flow of air around objects (bodies) and the forces arising from this air-object interaction. The equipment was designed to reproduce a uniform and smooth flow with a uniform distribution of mean wind speed along the cross section and with low intensity of turbulence. In these conditions of simulated flow, several studies with reduced models, flow visualizations and pressure measurements can be performed. The present paper describes the process of construction and calibration of the wind tunnel. The proposed wind tunnel has a test section with cross sectional area of 0.3m x 0.3m and length of 0.5 m. The contraction ratio is 3.36. Two screens are used to minimize flow disturbances in the test section. The process of construction is described, as well the calibration of the test section of the equipment. A particularly good correspondence with the design input parameters were found. The mean wind speed at thetest section, empty, is about 19m/s in a smooth and uniform profile, indicating that the design process and construction were well done.