{pt_PT=Ensaios em túnel aerodinâmico com vista a aplicar o controlo aerodinâmico activo a um comboio de alta-velocidade} {} EVALUATED

Detalhes: {pt=As características geométricas tridimensionais do comboio, bem como a assimetria do escoamento de aproximação quando há vento lateral, podem originar a torção da camada limite e eventualmente a sua separação conduzindo ao aparecimento de vórtices longitudinais. Estes induzem alterações na distribuição de pressão, originando esforços aerodinâmicos que provocam, instabilidade e ruído. Para minimizar ou inibir a torção de camada limite interessa estudar a utilização da técnica de controlo de camada limite por sucção. Para o estudo desta técnica, procurou-se estudar experimentalmente a camada limite. Para isso, foi construído um modelo à escala 1:10 de um comboio ligeiro de alta velocidade. Desenvolveu-se a técnica de visualização de filme de óleo, na qual se procurou compreender o mecanismo físico de formação das estrias na superfície, que indicam a direcção das linhas de corrente limite do escoamento, ao mesmo tempo que se afinou esta técnica. O modelo foi testado em túnel de vento, onde por via da observação das estrias na superfície, foram identificadas zonas de convergência das linhas de corrente superficiais, possivelmente identificadoras de separação. Com o padrão final de estrias, identificam-se as zonas onde seria útil extrair o de fluido de baixa quantidade de movimento na camada interior da camada limite. O objectivo final é eliminar a formação de vórtices longitudinais, a fim de assegurar um maior controlo da distribuição da pressão, contribuindo para uma maior estabilidade e segurança, além de uma redução da resistência aerodinâmica. , en=This study focuses on the aerodynamic performance of a particular compact lightweight high-speed train, having a very streamlined surface. The three-dimensional geometry of the train, as well as the asymmetry of the impinging relative flow due to lateral wind, twist the boundary layer and may lead to separation and the appearance of longitudinal vortices. These vortices change the pressure distribution, resulting in aerodynamic forces (e.g. with lateral, vertical and drag components), instability and noise. In order to minimize or inhibit boundary layer twisting, it is of interest to use the suction boundary layer technique in which, through small holes or grooves in the surface, air is drawn from the boundary layer. As a first step to apply this technique, the boundary layer was experimentally studied. To do so, a 1:10 scale model was built. Oil film visualization was applied. That technique was developed to understand the physical mechanism of formation of streaklines over the solid surface, that render the direction of the limiting lines. The model was tested in wind tunnel to identify the boundary layer twist and the convergence of surface streamlines, related with flow separation. The streaklines pattern, was helpful to suggest areas where it would be useful to extract the low velocity fluid from the boundary layer. The ultimate goal will be to eliminate the inception of longitudinal vortices to improve the symmetry of the pressure distribution, contributing to greater stability and safety, as well as a reduction in aerodynamic drag. }

Discussão: novembro 28, 2017, 14:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

AUTOR

Pedro Miguel dos Santos Fernandes (ist168498)

ORIENTADOR

José Maria Campos da Silva André

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar