5 fatos sobre o túnel de vento: o que, trabalhando, precisa, testando estatísticas

Os túneis de vento são basicamente tubos enormes com ar soprando dentro. O objetivo desses túneis é duplicar as ações das coisas em vôo. Pesquisadores e engenheiros usam túneis de vento para descobrir praticamente sobre o vôo de uma aeronave. Esses túneis são usados ​​por  NASA para testar a escala e examinar os modelos de várias espaçonaves e aeronave. Alguns tubos são grandes o suficiente para incluir versões em tamanho real de aeronaves e outros veículos. O ar ao redor do objeto é movido pelo túnel de vento de forma que parece que o objeto está voando. Ele cria um cenário de vôo em miniatura da vida real.

A invenção dos túneis de vento

Quando os irmãos Wright inventaram o avião em dezembro de 1903. Eles estudaram aerodinâmica e aperfeiçoaram o design das asas de seus aviões. Eles realizaram a maioria de seus testes ao ar livre com risco significativo. Mas, nos dias atuais, tais testes são realizados em ambientes fechados com fatores de risco reduzidos, tudo por causa da grande inovação do engenheiro aeronáutico britânico autodidata Frank wenham (1824 – 1908).

Ele inventou o túnel de vento moderno em 1871. Originalmente, Wenham projetou um tronco de 18 polegadas [46 cm] quadrados e 12 pés [3.7 m] de comprimento, para direcionar a corrente de ar horizontalmente. O ar que fluía dentro desse tubo tinha uma velocidade de cerca de 64km / h (40mph). Hoje, o maior túnel de vento do mundo de propriedade da NASA (no Centro de Pesquisa Ames da NASA) é mais de 100 vezes maior, ou seja, 430m ou 1400 pés de comprimento, e a seção de teste tem uma área total de 24m × 37m (80 pés × 120 pés). Este túnel gera ventos com velocidade de 185km / h (115mph). Esta invenção de Wenham revolucionou a aerodinâmica moderna.

Retrato de Francis Herbert Wenham 1866 1
Frank wenham Fonte da imagem: Autor desconhecido - http://www.ctie.monash.edu.au/hargrave/wenham.html Universidade Monash.

Por que precisamos de um túnel de vento?

Os túneis de vento ajudam a projetar aviões / espaçonaves que podem voar com rapidez, eficiência e economia ao fazer o ar passar suavemente pelas asas da aeronave e seus corpos em forma de tubo. Esses túneis ajudam no estudo da ciência da aerodinâmica. Depois que uma aeronave está no ar, não é fácil ver como o ar está fluindo por ela. Se houver algum tipo de defeito de projeto presente na aeronave, ela não será capaz de voar ou iniciará o mau funcionamento no meio do caminho. É por isso que cada avião e espaçonave devem ser testados / avaliados no solo em um túnel de vento para evitar qualquer forma de desastre.

Como funciona um túnel de vento?

Geralmente, os túneis de vento usam ventiladores poderosos para mover grandes quantidades de ar através do tubo. O objeto de teste é preso com segurança no túnel para que permaneça estacionário. O túnel se comporta como um cano enorme, que se enrola com um ventilador no centro. Quando o ventilador é ligado, o ar sopra ao redor do tubo. Este tubo tem uma largura irregular, ou seja, é mais estreito em alguns pontos e mais largo em outros. A região estreita do tubo acelera o ar devido a mais pressão. Esta alta velocidade é necessária durante o teste de aeronaves.

O teste de aviões supersônicos exige uma velocidade cinco vezes maior que a de um furacão e, para o teste de um ônibus espacial, a velocidade necessária é cerca de dez vezes maior.

Quais são os objetos que podem ser testados em um túnel de vento?

O objeto de teste pode ser um modelo em miniatura de um veículo / espaçonave ou uma parte da espaçonave. Em alguns casos, se o túnel for grande o suficiente, o objeto de teste também pode ser uma aeronave ou nave espacial em tamanho real. Objetos comuns como bolas de tênis também podem ser usados. O ar que flui ao redor do objeto estático descreve o que pode acontecer se o objeto se mover no céu.

O movimento do ar ao redor de um objeto pode ser avaliado de várias maneiras. Freqüentemente, há fumaça ou corante no ar dentro do tubo para que seu movimento possa ser observado. Às vezes, fios são presos ao objeto para determinar o movimento do ar. Instrumentos especializados são usados ​​para medir / analisar a força do ar e a pressão no objeto de teste.

Estatísticas de teste

Os túneis de vento são geralmente reconhecidos por serem utilizados para testar / avaliar novas aeronaves e ônibus espaciais, ou seja, veículos que teoricamente viajam em um fluxo de ar estático. Esses túneis também podem ser usados ​​de forma alternativa, como simular o efeito de ventos rápidos em estruturas estacionárias, como arranha-céus, estátuas gigantes e pontes.

Arquitetos e engenheiros observam e examinam as cargas que os ventos de alta velocidade impõem a essas estruturas e como isso varia com os diferentes projetos. Também ajuda a determinar como os arranha-céus afetam os ventos e os empurram para o nível do solo.

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