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Mémoire de Maîtrise
DOI
https://doi.org/10.11606/D.3.2019.tde-14052020-154547
Document
Auteur
Nom complet
Cesar Roberto de Souza
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
São Paulo, 2019
Directeur
Jury
Salcedo, Walter Jaimes (Président)
Abreu, Míriam Antonio de
Coghi, Marco Antonio
Titre en portugais
Sistema de túnel de vento aplicado no monitoramento de pressão dinâmica.
Mots-clés en portugais
Aerodinâmica (Modelagem)
Câmera CMOS
Fotoluminescente
Instrumentação e medidas elétricas de sistemas
Octaetilporfirina de platina
Túneis de vento
Resumé en portugais
O presente trabalho reporta os resultados do projeto e fabricação de um túnel de vento com instrumentação automatizada aplicado no monitoramento de pressão dinâmica em modelos aerodinâmicos. Com esta finalidade, primeiramente foi desenvolvido um túnel de vento equipado com instrumentos disponíveis no mercado e de precisão para caracterizar velocidade do fluxo de ar que por ele trafega. Posteriormente, foi instalado uma turbina para gerar um fluxo de ar contínuo no túnel, dessa forma, o sistema de medição instalado na seção de testes coleta as informações de velocidade. Os dados foram coletados por um sistema de aquisição baseados em um CLP (Controlador Lógico Programável), armazenados em um banco de dados SQL Server e apresentadas em um sistema de supervisão. As variações de pressão sobre o modelo aerodinâmico foram obtidas utilizando-se uma camada fina sensível depositada sobre a superfície do modelo aerodinâmico, técnica conhecida como Pressure Sensitive Paint (PSP). A camada sensível é um filme de PVC dopadas com moléculas de Octaetilporfirina de platina PtOEP, o sensoreamento da pressão dinâmica foi monitorado através da emissão fotoluminescente das moléculas de PtOEP coletadas com uma câmera com sensor CMOS obtendo-se assim imagens da distribuição da pressão dinâmica na superfície do modelo aerodinâmico. O sistema para a obtenção de imagens da pressão dinâmica foi constituído por uma fonte laser de 380 nm, utilizada para excitar o filme sensível a pressão e uma câmera CMOS com um filtro ótico passa-faixa na mesma faixa de emissão fotoluminescente das moléculas de PtOEP bloqueando-se assim a luz de excitação na câmera CMOS.
Titre en anglais
Wind tunnel system applied in dynamic pressure monitoring.
Mots-clés en anglais
CMOS camera. Wind tunnel
Photoluminescent
Platinum octaethylporphyrin
Pressure sensitive paint
Resumé en anglais
This paper reports the results of the design and manufacture of an automated instrumentation wind tunnel applied to dynamic pressure monitoring in aerodynamic models. To this end, a wind tunnel equipped with commercially available precision instruments was first developed to characterize airflow velocity through which it travels. Afterwards, a turbine was installed to generate a continuous air flow in the tunnel, so the measuring system installed in the test section collects the speed information. Data were collected by a PLC (Programmable Logic Controller) acquisition system, stored in a SQL Server database andpresented in a supervision system. Pressure variations on the aerodynamic model were obtained using a sensitive thin layer deposited on the surface of the aerodynamic model, a technique known as Pressure Sensitive Paint (PSP). The sensitive layer is a PVC film doped with platinum Octaethylporphyrin PtOEP molecules, the dynamic pressure sensing was monitored by photoluminescent emission of the PtOEP molecules collected with aCMOS camera, thus images of the dynamic pressure distribution on the surface of the aerodynamic model. The system for dynamic pressure imaging consisted of a 380 nm laser source to excite the sensitive layer and the CMOS camera with an optical bandpass filter tuned to the photoluminescent emission range of the textit PtOEP molecules blocking the excitation light on CMOS camera.
 
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Date de Publication
2020-05-27
 
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