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Projeto e fabrico de uma mesa de ensaios aerodinâmicos
| datacite.subject.fos | Engenharia e Tecnologia | |
| datacite.subject.sdg | 09:Indústria, Inovação e Infraestruturas | |
| dc.contributor.advisor | Areal, Pedro Miguel Rosas de Almeida | |
| dc.contributor.advisor | Silva, Andresa Baptista da | |
| dc.contributor.author | RIBEIRO, GONÇALO LAGES PEREIRA MORGADO | |
| dc.date.accessioned | 2025-11-14T11:57:30Z | |
| dc.date.available | 2025-11-14T11:57:30Z | |
| dc.date.issued | 2025-10-13 | |
| dc.description.abstract | Este projeto abordou o desafio da inacessibilidade de túneis de vento para o ensino e a investigação em aerodinâmica, devido aos seus elevados custos. O objetivo da dissertação foi projetar, fabricar e validar uma mesa de ensaios aerodinâmicos de baixo custo, desenvolvida especificamente para o Instituto Superior de Engenharia do Porto (ISEP). A metodologia combinou a modelação 3D com a tecnologia de fabrico por deposição de material fundido (FDM) para criar os componentes essenciais de um túnel de vento de circuito aberto, incluindo uma contração otimizada, uma curva de 180° com pás diretrizes e uma célula tipo favo de mel. A validação experimental confirmou um desempenho superior ao esperado, com a mesa de ensaios a atingir uma velocidade média de 16,35 m/s na secção de teste e uma uniformidade de escoamento notável, com uma variação de 3,3%. Para demonstrar a sua utilidade didática, foram criados e testados módulos de ensaio. Um deles, um Venturi para o estudo da equação de Bernoulli, mostrou uma boa concordância com a teoria, com erros inferiores a 6%. Adicionalmente, um módulo para medir a força de arrasto num perfil NACA 0012 mostrou resultados consistentes com as medições de referência, que também evidenciaram o impacto didático da rugosidade superficial do fabrico aditivo. Em suma, este trabalho demonstra a viabilidade de utilizar tecnologias de fabrico de baixo custo para criar plataformas didáticas eficazes e acessíveis. O projeto resultou numa ferramenta valiosa para o ISEP, fornecendo uma alternativa funcional e didática aos túneis de vento tradicionais, com um custo inferior a 2100€. | por |
| dc.description.abstract | This project addressed the challenge of wind tunnel unaffordability for teaching and research in aerodynamics due to their high costs. The objective of the dissertation was to design, manufacture, and validate a low-cost aerodynamic test bench developed specifically for the Porto Institute of Engineering (ISEP). The methodology combined 3D modeling with fused deposition modeling (FDM) manufacturing technology to create the essential components of an open-circuit wind tunnel, including an optimized contraction, a 180° curve with guide vanes, and a honeycomb cell. Experimental validation confirmed superior performance, with the test table reaching an average speed of 16,35 m/s in the test section and remarkable flow uniformity, with a variation of 3,3%. To demonstrate its educational usefulness, test modules were created and tested. One of them, a Venturi for studying Bernoulli's equation, showed good agreement with theory, with errors of less than 6%. Additionally, a module for measuring drag force on a NACA 0012 profile showed results consistent with reference measurements, which also highlighted the educational impact of the surface roughness of additive manufacturing. In summary, this work demonstrates the feasibility of using low-cost manufacturing technologies to create effective and accessible teaching platforms. The project has resulted in a valuable tool for ISEP, providing a functional and educational alternative to traditional wind tunnels, at a cost of less than €2,100. | eng |
| dc.identifier.tid | 204033446 | |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10400.22/30901 | |
| dc.language.iso | por | |
| dc.rights.uri | N/A | |
| dc.subject | Túnel de Vento | |
| dc.subject | Fabrico Aditivo | |
| dc.subject | Mecânica dos Fluidos Experimental | |
| dc.subject | Validação Aerodinâmica | |
| dc.subject | Equipamento Didático | |
| dc.subject | Impressão 3D | |
| dc.title | Projeto e fabrico de uma mesa de ensaios aerodinâmicos | por |
| dc.title.alternative | Design and manufacture of an aerodynamics test Bench | eng |
| dc.type | master thesis | |
| dspace.entity.type | Publication | |
| thesis.degree.name | Mestrado em Engenharia Mecânica |