Dissertação

Simulation of a latex balloon with a hydrogen generation system EVALUATED

Atualmente, devidon às suas propriedades físicas e tecnologias mais baratas, os balões estratosféricos são amplamente utilizados em monitorizacão ambiental. Contudo, controlar a altitude desses balões é desafiante, principalmente quando estes se movem numa estratosfera onde os ventos podem atingir os 100 Km/h e as temperaturas os -90ºC. Encontrar uma maneira de o fazer torna-se essencial. O objetivo consiste em controlar o volume do balão e a sua massa total, obrigando-o a procurar correntes de vento favoráveis, de forma a garantir que este ficará sempre dentro de uma determinada região. As soluções mais recentes distinguem-se não só pelo método de controlo, mas também pelo tipo de gas e balão que são utilizados. Num ambiente acadêmico, onde o custo e tempo são fatores a considerar, o laboratório serve de partida para o desenvolvimento de um pequeno protótipo: um balão de látex equipado com um sistema de producão de hidrogénio, gerado através da hidrólise do hidreto de cálcio. Para desenvolver este protótipo, um certo pré-conhecimento sobre o comportamento do sistema torna-se essencial, a fim de reduzir custos e economizar tempo para as futuras fases do projeto. Posto isto, um simulador para o sistema total é proposto. Para estudar a reação, um reator quíımico foi desenvolvido e testado antes do aparecimento da pandemia. Relativamente aos outros sistemas, foram aplicados princípios de mecânica dos fluidos e termodinâmica, e encontrados conjuntos adequados de equações para descrever o seu comportamento. O modelo final foi desenvolvido em Matlab/SimulinkR2018a. Palavras-chave: balões estratosféricos, hidreto de cálcio, latex, hidrogénio, hidrólise
balões estratosféricos, hidreto de cálcio, latex, hidrogénio, hidrólise

outubro 13, 2020, 11:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Alexandra Bento Moutinho

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar

ORIENTADOR

Rui Pedro da Costa Neto

Centro de Estudos em Inovação, Tecnologia e Políticas de Desenvolvimento (IN+)

Investigador Auxiliar