quarta-feira, 10 de abril de 2013

Conclusão do projeto

Hoje ocorreu a apresentação dos projetos do Lactea. Todas tiveram um bom desempenho tanto na apresentação como no protótipo em si. Foram temas interessantes que viabilizam necessidades futuras tais como energia sustentável, maquinas "limpas" afim de sanar necessidades básicas. Analisando o nosso trabalho em partes podemos dividi-lo em duas partes: o protótipo e a pesquisa e apresentação, quanto ao protótipo enfrentamos inúmeras dificuldades para produzi-lo e subestimamos o processo de construção, desta forma o protótipo não foi finalizado e não cumpriu todos os objetivos propostos, em contra partida a pesquisa/apresentação foi muito boa, acredito que conseguimos expor e desenvolver tudo que queríamos. Fugimos um pouco ao tempo estipulado pelo professor porem foi muito bem aproveitado com a apresentação voltada para o real objetivo e funcionamento das turbinas. Acreditamos que, numa analise de 0 a 10 de desenvolvimento no trabalho ao todo (pesquisa, apresentação e protótipo) deixamos a desejar, por infração, da realização do protótipo, porém na apresentação tudo ocorreu como esperado e passamos todas as informações que queríamos, diante disso analisamos nosso desempenho em 7. A busca por informações a respeito do tema foi bem difícil pois há uma falta muito grande sobre boas matérias a respeito de turbinas, mas foi com grande empenho na parte de apresentação e pesquisa que deu tudo certo. O blog continuara a ser frequentado e caso haja alguma duvida estamos ai para tentar responder da melhor forma possivel. Abraços, foi um bom periodo e ótimos trabalhos!

segunda-feira, 18 de fevereiro de 2013

Turbina X Motor de combustão


Há varias questões sobre a vantagem de um motor de combustão interna para uma turbina à gás, porém devemos levar em conta a funcionalidade de cada motor e em qual situação ele opera. Dentre elas há duas principais vantagens da turbina com relação ao motor de combustão:
  • Turbinas a gás têm uma ótima relação potência/peso, se comparadas a motores a pistão. Isso quer dizer que a quantidade de potência que se consegue do motor comparada ao seu próprio peso é muito boa.
  • Turbinas a gás são menores do que motores a pistão de mesma potência.
A principal desvantagem de turbinas a gás é que, comparadas a motores a pistão do mesmo tamanho, elas são caras. Por girar a velocidade muito alta e por causa das altas temperaturas de operação, o projeto e a construção são difíceis  tanto do ponto de vista da engenharia quanto dos materiais. Turbinas a gás também tendem a consumir mais combustível quando estão em marcha lenta e preferem uma carga constante à variável. Isso torna turbinas a gás excelentes para algo como aviões a jato e usinas, mas explica por que não há uma sob o capô do seu carro.

quarta-feira, 6 de fevereiro de 2013

Princípios do empuxo

A finalidade de um motor turbofan é produzir empuxo para deslocar o avião para a frente. O empuxo é geralmente medido em libras nos Estados Unidos (o sistema métrico utiliza Newtons;  4,45 Newtons equivalem a 1 libra de empuxo). Uma "libra de empuxo" é igual a uma força capaz de acelerar 1 libra de material a 9,76 metros por segundo ao quadrado (o equivalente à aceleração da gravidade). Portanto, se você tiver um motor a jato capaz de produzir uma libra de empuxo, ele pode manter 1 libra de material suspenso no ar se o jato for apontado diretamente para baixo. Da mesma forma, um motor a jato produzindo 2.300 quilos de empuxo poderia manter 2.300 quilos de material suspensos no ar. E se um motor de foguete produzisse 2.300 quilos de empuxo aplicados a um objeto de 2.300 quilos flutuando no espaço, o objeto de 2.300 quilos iria acelerar à razão de 9,76 metros por segundo ao quadrado.
O empuxo é gerado de acordo com o princípio de Newton que diz que "a toda ação corresponde uma reação igual e em sentido contrário". Por exemplo, imagine que você esteja flutuando no espaço e que você pese na Terra 45 quilos. Na sua mão, você tem uma bola de beisebol que pesa 450 gramas na Terra. Se você arremessá-la a uma velocidade de 10 metros por segundo (36 km/h), seu corpo vai se mover no sentido oposto (ele reagirá) a uma velocidade de 0,10 metro por segundo (0,36 km/h). Se continuasse a arremessar bolas de beisebol daquela maneira à razão de uma por segundo, suas bolas de beisebol estariam gerando 450 gramas de empuxo contínuo. Lembre-se que para gerar 450 gramas de empuxo por uma hora você precisa estar segurando 1.620 kg de bolas de beisebol no começo da hora. Se quisesse fazer melhor, teria que arremessar as bolas com mais força. "Arremessando-as" (vamos dizer, com uma arma) a 1.000 metros por segundo (3.600 km/h), você geraria 45 kg de empuxo.


 O que faz a asa manter o avião no ar é por causa da diferença de pressão que ocorre entre o intradorso e o extradorso da asa no momento do voo. Isso faz com que o ar passe mais rápido na parte superior, gerando uma redução na pressão do ar e consequentemente uma pressão maior embaixo, esta diferença gera uma força de sustentação que “puxa” a asa (e todo o avião) para cima.O desenho de uma asa é a parte mais importante no projeto de um novo avião. Ela deve oferecer uma baixa resistência ao avanço, quando em voo de cruzeiro e gerar uma sustentação suficiente para “anular” o peso da aeronave. Assim, se a força de sustentação e a força do peso da aeronave forem iguais, ela vai se manter em voo reto nivelado, quaisquer variações destas forças, fará o avião subir ou descer.



terça-feira, 5 de fevereiro de 2013

Outras variações

Grandes jatos comerciais usam o que é conhecido como motores turbofan, que nada mais são do que turbinas a gás com enormes pás de ventilador na parte da frente do motor. Aqui está o desenho básico (altamente simplificado) de um motor turbofan e o modelo de uma turbina convencional.
Dá para ver que o coração de um turbofan é uma turbina a gás normal como a descrita na seção anterior. A diferença é que o estágio final da turbina aciona um eixo que vai até a frente do motor para girar as pás de ventilador. A finalidade do ventilador é aumentar consideravelmente a quantidade de ar passando pelo motor e assim aumentar consideravelmente o empuxo. Quando você olha dentro de um motor de um jato comercial no aeroporto, o que você vê são as pás de ventilador na parte dianteira do motor. Elas são imensas - por volta de 3 metros de diâmetro nos grandes jatos, podendo assim mover muito ar. O ar puxado pelo ventilador é chamado de ar desviado (mostrado em roxo acima) porque ele passa por fora da turbina do motor e vai direto para a parte traseira da nacele (revestimento da turbina) em alta velocidade para fornecer empuxo.
obs.: Falaremos sobre empuxo em breve.

segunda-feira, 4 de fevereiro de 2013

A turbina propriamente dita

Após mostrar o funcionamento da câmara de combustão de uma turbina, vamos demonstrar a estrutura principal do motor (eixo de conjunto) de uma turbina. À esquerda do motor está a seção da turbina. Nesta figura existem dois conjuntos de turbinas. O primeiro conjunto aciona diretamente o compressor. As turbinas, o eixo e o compressor giram como uma coisa só:
Na extrema esquerda está um estágio final da turbina, mostrado aqui com uma única fileira de pás. Ela aciona o eixo de saída. Esse estágio final da turbina e o eixo de saída são uma unidade independente que gira livremente. Elas giram livremente sem nenhuma conexão com o resto do motor. E essa é a parte surpreendente de uma turbina a gás. Os princípios básicos descritos aqui determinam o funcionamento de todas as turbinas a gás e ajudam a compreender o desenho básico e a operação do motor.

sábado, 2 de fevereiro de 2013

Câmara de combustão de um turbina

O funcionamento básico de uma turbina a gás consiste em três etapas:
  1. Compressor: comprime o ar de admissão por alta pressão;
  2. Câmara de combustão: queima do combustível e produção de gás com alta pressão e alta velocidade;
  3. Turbina: extrai energia do gás a alta pressão e alta velocidade vindo da câmara de combustão
O funcionamento básico da turbina a gás consiste em tres etapasCompressor: comprime o ar de admissão
O ar sob alta pressão entra na câmara de combustão, na qual um anel dei injetores de combustivel injeta um jato constante de combustível. Geralmente o combustível é querosene, combustível de jato, propano ou gás natural. Se você pensar em como é fácil apagar uma vela, então você pode imaginar o problema de projeto na área de combustão - nessa área entra ar a alta pressão, a centenas de quilômetros por hora, e é preciso manter uma chama queimando continuamente nesse ambiente. A peça que resolve esse problema é o chamada de "queimador" ou, às vezes, de "caneca". A caneca é uma peça oca e perfurada de metal pesado. Metade da caneca em seção transversal é mostrada abaixo:
Os injetores estão à direita. O ar comprimido entra pelos furos. Os gases de escape saem à esquerda. Você pode ver na figura anterior que um segundo grupo de cilindros envolve o interior e o exterior dessa caneca perfurada, guiando pelos furos o ar comprimido da admissão.

terça-feira, 29 de janeiro de 2013

O trabalho ganha vida!

Com os integrantes e o projeto totalmente definidos entregamos o nosso relatorio. No relatorio explicitamos nossas metas e as diretrizes para que transformemos nossos objetivos em açoes, o grande diferencial sera nosso prototipo de turbina, para assim podermos demonstrar de forma palpavel o seu funcionamento.
Os primeiros componentes de nosso prototipo "verde" ja foram encontrados! Dois motores eletricos de um barbeador antigo e latas de metal, nosso projeto começa a ganhar vida e com ele surgem as duvidas, que começam a exigir que nos aprofundemos cada vez mais nas pesquisas, estamos nos dedicando e esperamos que nosso trabalho surpreenda a todos!