Dissertação

{pt_PT=Projeto do Diafragma para o Tubo de Choque ESTHER} {} EVALUATED

{pt=Esta tese apresenta o projeto dos diafragmas para o Tubo de Choque Esther, um projeto do ESA em parceria com o Instituto de Plasmas e Fusão Nuclear do Instituto Superior Técnico. Este projeto da ESA tem como objeto de estudo a reentrada das aeronaves na atmosfera terrestre e estes diafragmas separam a câmara de combustão que, opera a níveis de pressão extrema, do tubo de choque. Os principais objetivos desta tese são: 1) dimensionamento dos diafragmas e geometria do entalhe; 2) determinação do tempo de abertura dos diafragmas; 3) Opções de fabrico; 4) projeto de alguns componentes do tubo. Esta tese surge no âmbito do trabalho de investigação desenvolvido no IPFN que consistia na determinação da geometria dos diafragmas. Na análise dos diafragmas realizou-se a verificação das condições a que o diafragma está sujeito e realizou-se uma análise estrutural através do Método dos elementos finitos que permitiu verificar o material a utilizar assim bem como a geometria adequada para os diafragmas. Para além do projeto dos diafragmas procedeu-se também ao design de alguns subconjuntos do tubo de choque e a algumas modificações que se mostraram necessárias aquando do decurso do projeto. Em conclusão, apresenta-se a geometria dos diafragmas e o tubo de choque na sua versão final no que respeita ao projeto e fabrico. , en=This thesis shows the Sock Tube ESTHER diaphragms design, a partnership between ESA and Instituto de Plasmas e Fusão Nuclear of Instituto Superior Técnico. This ESA project has as its object of study the re-entry of aircraft into the earth atmosphere and these diaphragms separate the combustion chamber that operates at extreme pressure levels from the shock tube. The main objectives of this thesis are: 1) diaphragm sizing and notch geometry; 2) determination of the opening time of the diaphragms; 3) manufacturing options; 4) Design of some tube components. This thesis arises from the research work developed at the IPFN which consisted in the determination of the diaphragm geometry. In the analysis of the diaphragms, the conditions to which the diaphragm is subjected were verified and a structural analysis was performed through the Finite Element Method that allowed to verify the material to be used as well as the appropriate geometry for the diaphragms. In addition to the design of the diaphragms, some subsets of the shock tube were also designed and some modifications that were necessary during the course of the project. In conclusion, we present the diaphragm geometry and the shock tube in their final version in terms of design and manufacture. }
{pt=Diafragma, Tubo de Choque, geometria do entalhe, Análise de Elementos Finitos, pressão, ESA, en=Diaphragm, Shock Tube, groove geometry, Finite Element Analysis, pressure, ESA}

Dezembro 4, 2019, 17:30

Orientação

ORIENTADOR

Mário António Prazeres Lino da Silva

Departamento de Física (DF)

Invited Assistant Professor

ORIENTADOR

Luís Filipe Galrão dos Reis

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Associate Professor