Areal, Pedro Miguel Rosas de AlmeidaSilva, Andresa Baptista daSILVA, JOÃO AFONSO OLIVEIRA2025-10-132025-10-132025-09-04http://hdl.handle.net/10400.22/30600No presente trabalho foi concretizado a conceção, projeto e fabrico de um túnel de vento subsónico de circuito aberto em escala reduzida com o objetivo de criar uma ferramenta acessível para estudos didáticos nos cursos do departamento de engenharia mecânica do ISEP. O túnel de vento foi dimensionado com base na literatura apresentada, visando garantir um escoamento estável e uniforme. Tomou-se como base a secção de teste, tendo sido definida uma secção de entrada de 200x200 mm, comprimento de 500 mm e uma secção de saída de 203x203 mm. Aplicando uma razão de contração de 6:1 obteve-se uma secção de entrada da contração de 490x490 mm e um comprimento de cerca de 613 mm aplicando um fator de 1,25 vezes o diâmetro hidráulico da secção de entrada. Relativamente ao difusor foi selecionada uma razão de expansão de 1:2,5 e ângulo de expansão de 4°, resultando numa secção de saída de 321x321 mm e comprimento de 844 mm. Com os meios disponíveis, foram selecionados materiais possíveis de operar manualmente, com exceção da etapa de corte de materiais para a contração através de uma máquina fresadora CNC. Utilizou-se PVC, madeira, placas de poliuretano, espuma expansiva, manta de fibra de vidro e juta para a construção da contração, tendo esta demorado cerca de um mês para ser finalizada. A estrutura do favo de abelha foi construída a partir de um aro com ripas de madeira e tubos de PVC com 16 mm de diâmetro interior e 2 mm de espessura. Selecionou-se uma razão entre 𝐿ℎ e 𝐷ℎ de 7,5, resultando num comprimento de 120 mm. Para a câmara de estabilização, utilizou-se placas de madeira contraplacada e ripas de madeira. A seleção da rede teve em conta a razão de área aberta recomendada na literatura. Para construir a secção de teste selecionou-se o ABS e recorreu-se a uma impressora 3D, tendo sido necessário dividir a secção de teste em quatro partes devido às dimensões da impressora. Cada base demorou cerca de 16 horas e cada tampa cerca de 7 horas. Posteriormente foram acopladas e coladas placas de policarbonato, permitindo a visualização para o interior da secção de teste. Para o difusor utilizou-se madeira contraplacada e ripas de madeira. A seleção do ventilador MV 30 teve em consideração o caudal necessário para a velocidade de escoamento inicialmente estipulada de 20 m/s, no entanto devido a questões burocráticas o mesmo apenas foi entregue na última semana da submissão da dissertação. Assim sendo, foi utilizado um ventilador de um radiador de um automóvel, um manómetro de pressão diferencial digital e um tubo de Pitot estático para a realização de cinquenta medições da pressão dinâmica e da velocidade do escoamento ao longo da secção de teste, tendo-se verificado que o escoamento permanece estável e uniforme, apresentando variações de velocidade entre 0,1 e 0,3 m/s e uma velocidade média de 13,6 m/s. Medições realizadas entre a entrada e a saída da secção de teste com o ventilador MV 30 devolveram variações de velocidade idênticas e uma velocidade média de cerca de 18 m/s. Com os resultados obtidos constatou-se que o túnel de vento se revela adequado para fins educativos e para o teste de corpos em pequena escala, contribuindo como uma base prática para conciliar com a teoria abordada durante as aulas, assim como para investigar e desenvolver melhorias em objetos de estudo.This work involves the conception, design, and manufacture of an open-circuit subsonic wind tunnel on a reduced scale, with the goal of creating an accessible tool for didactic studies in ISEP’s mechanical engineering department. The wind tunnel was dimensioned based on the presented literature, aiming to ensure stable and uniform flow. The test section was taken as a basis, with an inlet section of 200x200 mm, a length of 500 mm and an outlet section of 203x203 mm. Applying a contraction ratio of 6:1 resulted in a contraction inlet section of 490x490 mm and a length of around 613 mm, applying a factor of 1,25 times the hydraulic diameter of the inlet section. For the diffuser, an expansion ratio of 1:2,5 and an expansion angle of 4° were selected, resulting in an outlet section of 321x321 mm and a length of 844 mm. With the resources available, materials were selected that could be operated manually, except for the stage of cutting materials for contraction using a CNC milling machine. PVC, wood, polyurethane panels, expanding foam, fiberglass blanket and jute were used to build the contraction, which took about a month to complete. The honeycomb structure was built from a frame with wooden slats and PVC pipes with an internal diameter of 16 mm and a thickness of 2 mm. A ratio between 𝐿ℎ and 𝐷ℎ of 7,5 was selected, resulting in a length of 120 mm. Plywood boards and wooden slats were used for the settling chamber. The selection of the screen considered the open area ratio recommended in the literature. To build the test section ABS was selected and a 3D printer was used, requiring the test section to be divided into four parts due to the printer’s dimensions. Each base took around 16 hours and each top around 7 hours. Polycarbonate plates were then attached and glued on, allowing the test section to be visualized from the outside. Plywood and wooden slats were used for the diffuser. The selection of the MV 30 fan was based on the flow rate required for the initially stipulated flow speed of 20 m/s, however due to bureaucratic issues it was only delivered in the last week before the dissertation had to be submitted. A fan from a car radiator, a digital differential pressure gauge and a static Pitot tube were therefore used to take fifty measurements of the dynamic pressure and flow velocity along the test section, and it was noted that the flow remained stable and uniform, with speed variations between 0,1 and 0,3 m/s and an average speed of 13,6 m/s. Measurements taken between the inlet and outlet of the test section with the MV 30 fan returned identical speed variations and an average speed of around 18 m/s. The results obtained showed that the wind tunnel is suitable for educational purposes and for testing smallscale bodies, providing a practical basis for reconciling the theory covered in class, as well as for researching and developing improvements to objects of study.porAerodynamicsLow-speed wind tunnelDimensioningMaterial selectionConstruction/manufacturingPressure and speed measurementAerodinâmicaTúnel de vento subsónicoDimensionamentoSeleção de materiaisMedição de pressão e velocidadeConstrução/Fabricomaster thesis204014336