avance de experimento con el aguaDescripción completa
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Descripción: avance de experimento con el agua
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Descripción: informe de laboratorio para un motor pap
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informe de laboratorio para un motor papDescripción completa
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Bruno Andrade
Rio de Janeiro/ Fev2010
Motores à reação • Motor é um dispositivo que transforma
qualquer tipo de energia em energia mecânica. • Motor térmico transforma a energia
calorífica em energia mecânica;
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Motores à reação • Fornece a força propulsiva necessária para o
deslocamento da aeronave; • Motor de propulsão direta ou motor à
reação. • Motor de combustão contínua.
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Principais Fabricantes
allison
VOLVO 3/2/2010
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Comparativo MCV x MRE
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Física: FORÇA • Força é tudo que pode modificar a velocidade
de um corpo qualquer; • Unidades usuais de força: kgf, N, lbf etc.
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Física: TORQUE • Grandeza vetorial que é dada quando
aplicamos uma força e fazemos um objeto girar ao redor do seu eixo ou de um ponto central; • Unidades usuais de torque: lb.ft, N.m, etc.
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Física: TORQUE
d
T F d 3/2/2010
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Física: PRESSÃO • É uma força qualquer aplicada sobre uma
unidade de área, perpendicularmente; • Unidades usuais de pressão: N/m2 = Pascal,
lb.in2 = psi; • 1 atmosfera = 105 pa = 760 mm Hg
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Física: PRESSÃO
= Pressão interna
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Física: DENSIDADE • Densidade é a relação entre a massa de um
material e o volume por ele ocupado; • A densidade determina a quantidade de
matéria que está presente em uma unidade de volume.
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Física: DENSIDADE • A fórmula básica para o cálculo da densidade
de um material é:
m V
• Densidade do ar = 1.2 kg/m3 • Densidade da água = 1.0 g/cm3
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Física: TEMPERATURA • É um parâmetro físico que altera as
propriedades de um fluido; • As escalas de temperatura mais usadas são: • Celsius (oC) • Fahrenheit (oF) • Kelvin (K) 3/2/2010
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Física: TEMPERATURA 100
212
373
0
32
273
- 273
- 459,4
0 absoluto
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Hidrodinâmica • É a parte da mecânica dos fluidos que estuda
o escoamento dos fluidos; • Para o estudo de MRE é necessário o
conhecimento básico sobre tubos teóricos, fluidos, velocidade, pressão e temperatura dos fluidos. 3/2/2010
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Hidrodinâmica PRESSÃO ESTÁTICA: • É a pressão com que o fluido, em repouso ou não, atua
sobre as estruturas internas de um tubo. PRESSÃO DINÂMICA: • É a pressão que ocorre devido ao impacto do fluido em
movimento. Se a massa do fluido permanecer constante, a pressão dinâmica aumentará se ocorrer um aumento de velocidade do fluido em escoamento. 3/2/2010
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Escoamento dos fluidos • Escoamento em um tubo de seção reta. • Não ocorre variação de velocidade, pressão e
temperatura.
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Escoamento dos fluidos • Difusão de um fluido:
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Escoamento dos fluidos • Expansão de um fluido:
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Leis de Newton • 1ª Lei: Princípio da inércia; • 2ª Lei: Princípio fundamental da dinâmica; • 3ª Lei: Princípio da ação e reação.
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Leis de Newton Equilíbrio
N
→
Movimento
→
T Fat
P 3/2/2010
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Empuxo ou Tração • Força produzida pela turbina ou hélice do motor
da aeronave de forma a proporcionar o deslocamento da mesma; • Quando uma massa de ar é expelida ou
acelerada em uma direção, pela 3ª lei de Newton surge uma força igual de mesma de direção e sentido oposto. 3/2/2010
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Empuxo ou Tração
Reação
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Ação
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Empuxo ou Tração Sustentação
Tração
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Empuxo ou Tração • Alguns valores de tração produzida por motores
Empuxo ou Tração • Fatores que influenciam na tração de um
motor aeronáutico: • Pressão atmosférica; • Temperatura atmosférica; • Umidade relativa do ar.
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Empuxo ou Tração
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P. atmosférica
Densidade do ar
Tração do motor
Temp. atmosférica
Densidade do ar
Tração do motor
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Empuxo ou Tração Umidade relativa
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Densidade do ar
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Tração do motor
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Empuxo ou Tração Altitude
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Tração do motor
Do nível do mar até o topo da estratosfera
lentamente
Dentro da tropopausa e acima dela
lentamente
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Potência • Unidade: Watt (W)
( P F v) Cavalo vapor (cv) 1 cv = 735 Watts •
HP 1 HP = 746 Watts •
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Potência Tratora • Tração em um motor parado (T b); • Tração em um motor em vôo (T r).
T ph 3/2/2010
T v
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Relações T b
T r
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W a g
W a g
V j
V
j
P d P a A
V
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P d P a V
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Relações
T r T b Tração resultante
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T n
Tração bruta (Vel. Gases)
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Tração negativa (Vel. Vôo)
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Comparativo
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Perguntas 1. Defina o que é motor. 2. Defina o que é motor térmico. 3. Qual a finalidade de um motor aeronáutico? 4. A pressão estática é, em relação à velocidade _________ proporcional. 5. Quando a pressão estática aumenta, a temperatura ________. 6. Qual a unidade no SI usada para medir potência? 7. Qual a diferença básica no ciclo de funcionamento de um MCV e MRE? 3/2/2010
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Princípio de funcionamento • O princípio básico da propulsão a reação
pode ser observado em uma balão de gás ou bola de aniversário; Ação-Reação
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Princípio de funcionamento Propulsão a jato
Propulsão a hélice
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Componentes básicos queimador
chama
Aumento de pressão
Vazão de escape
Compressor
Ar admitido 3/2/2010
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Componentes básicos
Compressor
Ar admitido
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Turbina
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Componentes básicos
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Perguntas 1. Na equação de tração resultante qual variável é a principal responsável pelo funcionamento do motor? 2.
Qual tipo de motor à reação carrega o seu próprio combustível?
3. O que ocorre com a tração do motor à reação se a densidade do ar aumentar? E se a pressão atmosférica aumentar? 4. Quais fatores influenciam na tração de um motor à reação? 5. Quais são os componentes principais de um motor à reação turbo-jato? 6. Em um motor turbo-hélice, qual a finalidade da hélice? 3/2/2010
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Partida do motor • O ciclo de partida de um MRE é uma série de
eventos que ocorrem a partir do acionamento do motor de arranque até a estabilização do motor em marcha lenta.
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Partida do motor RPM de marcha lenta
Velocidade de auto-sustentação
Starter OFF
Acendimento Admissão de combustível
Partida/ Ignição ON 3/2/2010
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Partida do motor • Após a estabilização do motor em marcha
lenta (idle) , a unidade de controle de combustível passa a controlar a potência desenvolvida pelo motor através da manete de potência.
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Tipos de MRE • Os motores à reação podem ser divididos
em: • Motores aspirantes de ar (Aerotérmicos) • Motores foguetes (Não aerotérmicos)
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Motores Aerotérmicos Ramjet/Estatoreator/Estatojato • Precisa estar de deslocando para funcionar.
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Motores Aerotérmicos • Os motores estatoreatores consistem em uma
composição bem simples e sem nenhuma peça móvel; • Possuem reação direta; • Tração contínua. • Scramjet/Ramjet. • São usados como acréscimo de empuxo. 3/2/2010
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Motores Aerotérmicos Ciclo básico:
Admissão do ar
Compressão por difusão
Escapamento
Expansão dos gases
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Injeção do combustível
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Motores Aerotérmicos Pulsojato • É uma variação do estatoreator; • Também necessita estar em moviumento
para funcionar; • Consiste numa simples tubulação com um
sistema de válvulas. 3/2/2010
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Motores Aerotérmicos • É um motor intermitente; • As válvulas da entrada do motor são abertas
por pressão de impacto e redução da pressão interna quando os gases são expelidos. • Vibra muito e é muito barulhento. 3/2/2010
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Motores Aerotérmicos • Usado para impulsionar bombas e projéteis; • Bombas alemãs V1. • Apesar do motor ser intermitente, a tração
gerada é contínua; • Gera aproximadamente 50 pulsos/segundo.
