Divisão
de Engenharia Aeronáutica - IEA
1.
Laboratório de Estruturas – área
física: 800 m2
Atividades:
•
Ensaios Estáticos de Materiais e Estruturas
• Análise Experimental de Tensões
• Mecânica da Fratura e Fadiga
• Ensaios Dinâmicos de Estruturas
Principais Equipamentos:
• Máquina de ensaios tipo universal, Baldwin, com capacidade
de 100 toneladas
• Equipamentos para medidas estáticas e dinâmicas
de deformação
•
Equipamentos para medidas fotoelásticas bi- e tri-dimensionais
• Máquina de fadiga de alta freqüência, Amler,
com capacidade de 10 toneladas
• Sistema em malha fechada para ensaios estáticos e dinâmicos,
MTS, com capacidade de 100 kN.
2.
Laboratório de Informática – área física:
84 m2 - climatizado
Este laboratório é constituído por um conjunto de
microcomputadores ligados em rede. Programas específicos são
utilizados para ministrar aulas de laboratório virtual e para dar
treinamento em programas comerciais amplamente utilizados na indústria.
Com isto, os alunos podem adquirir uma experiência prática
e, conseqüentemente, ter um menor tempo de adaptação
na indústria.
Atividades:
• Aulas práticas
• Atividades de Projeto
• Computação de Engenharia e Científica
Equipamentos:
• 34 microcomputadores ATHLON 2.4, ASUS A7N8X-X, 512 Mb DDR MR
PC233, AGP GF4 MX440 64 Mb DDR TV 8X, HD 80 Gb 7200 rpm IDE, CDD 52x32x52,
Monitor CRT 17”
• Scanner, Impressoras, Projetor Multimídia, Circuito Fechado
de TV
Software:
• MatLab, Mathematica, NASTRAN, Autocad, CATIA, Compiladores,
entre outros
3.
Laboratório Prof. Kwei Lien Feng – área física:
1.600m2 .
3.1
Objetivo
O Laboratório de Engenharia Aeronáutica Prof. Kwei Lien
Feng reúne as instalações experimentais das áreas
de aerodinâmica, propulsão e sistemas aeronáuticos.
Estas instalações são utilizadas para a realização
de atividades de ensino e pesquisa, além de trabalhos de desenvolvimento
tecnológico associados a empresas do setor industrial.
3.2
Instalações Físicas
3.2.1
Bancos de Ensaio
(a) Aerodinâmica:
• Túnel de Vento de Ensino e Pesquisa do ITA.
Características principais: Seção de testes com
seção transversal de 1,00 x 1,28m, velocidade Máxima
de 80 m/s (280km/h), número de Mach máximo de 0,23 e potência
de 200 hp.
• Túnel de Vento de Ensino. Características
principais: Seção de testes quadrada, com 465 mm de lado,
velocidade máxima de 33 m/s (120 km/h) e Potência de 22
kw (30 hp).
• Túnel de Vento Prof. Jacek. Características
principais: Seção de teste retangular (300 x 250 mm),
velocidade máxima de 70 m/s (252 km/h) e potência de 7,45
kw (10 hp).
• Túnel de Vento Supersônico. Características
principais: Seção de testes retangular (100 x 180 mm),
número de Mach: 1,5 – 3,5 e tempo de corrida = 30 seg.
• Túnel Supersônico de Ensino. Características
principais: Seção de testes retangular (20 x 100 mm),
número de Mach: 1,8 e tempo de corrida de 10 minutos. Adaptado
para a realização de visualização de ondas
de choque.
• Banco de Ensaio de Bocais. Características
principais: Diâmetro da garganta dos bocais de 2 mm, alimentado
com ar comprimido. Instrumentado com sonda para medida de pressão
estática ao longo do comprimento dos bocais.
• Banco de Ensaio de Turbo-Compressores Características
principais: Comprimento de 2 m e diâmetro de 135 mm.
Funciona como compressor e turbina.
• Banco de Ensaio de Jato Livre. Características
principais: Diâmetro do jato de 110 mm; velocidade do jato de
9 m/s. Escoamento gerado por um ventilador, com potência de 3/4
hp.
(b)
Propulsão:
• Banco de Ensaio de Motores-Foguete:
- Propelente sólido
-
Propelente líquido (alocado no Instituto de Aeronáutica
e Espaço)
• Banco de Ensaio de Motores Alternativos:
- Motor a pistão GM (acoplado a um dinamômetro hidráulico)
- Motor a pistão Fiat (acoplado a um dinamômetro hidráulico)
- Motor Varimax (motor c/ capacidade de variar diversos parâmetros
do motor)
- Motor CFC (p/ estudos de octanagem de combustíveis)
• Banco de Ensaio de Turbinas:
- Banco p/ ensaio de um estágio de compressor
- Turboeixo
• Banco de Ensaio de Combustão:
- Unidade de combustão (fornalha p/ estudos de combustão
com combustíveis gasosos e líquidos)
- Unidade p/ estudo de chamas (medidas de velocidade e de temperatura
de chama)
- Banco de laser por difração “Malvern” (p/
estudos de distribuição de diâmetros de gotas em
sprays gerados por injetores de combustíveis)
(c) Sistemas Aeronáuticos
• Simulador de vôo da aeronave de treinamento T
27 “Tucano”: Este protótipo é capaz
de simular todas as fases de vôo do avião em todos os seus
regimes de utilização, em situações normais
e de emergência. A cabine de pilotagem dispõe de um sistema
de movimentação que produz sensações de
vôo, associados as manobras da aeronave simulada em torno dos
eixos de arfagem e rolamento.
• Sistema hidráulico para acionamento de trem de
pouso. Usado para mostrar os princípios de funcionamento
do sistema de trem de pouso e freios. Características: Pressão
de funcionamento de 3000 psi; Componentes do protótipo do avião
“Bandeirante”; Acionamento através de um motor elétrico
trifásico de ½ Hp.
• Ensaios não destrutivos. Objetivo: Mostrar
os métodos existentes para realizar ensaios não destrutivos
nos diferentes componentes de uma aeronave, seus princípios de
funcionamento e características. Métodos disponíveis
no laboratório: (i) Raio x; (ii) método de Ultra Som;
(iii) método de “Eddy Current”; (iv) método
dos Líquidos Penetrantes e (v) método das Partículas
Magnéticas.
3.2.2 Instalações Auxiliares
• Oficinas Mecânica e de Modelagem. Tem
o objetivo de viabilizar a confecção de dispositivos mecânicos,
montagens de aparatos experimentais e confecção de modelos
metálicos.
• Sistema de Ar Comprimido. Este sistema possui
dois compressores, que estão conectados a uma linha de ar comprimido.
• Sistema para Refrigeração. Este
sistema é constituído por uma torre de refrigeração,
por bombas hidráulicas e tem como objetivo a refrigeração
de diversos bancos de ensaio.
• Rede para Computadores. Aproximadamente 12
pontos para conexão na rede do ITA estão disponíveis
em locais estratégicos do Laboratório Prof. Feng e do
seu prédio Anexo.
• Oficina Eletrônica. Esta instalação
tem o objetivo de viabilizar o projeto e confecção de
equipamentos simples e interfaces, requeridas pelos sistemas de medida
eletrônicos.
3.3 Sistemas de Medida
Para realizar os ensaios nos bancos descritos acima (aulas de laboratório
e trabalhos de pesquisa) estão disponíveis no Laboratório
Prof. Feng os seguintes equipamentos:
•
Medidas de pressão: transdutores de pressão,
"scani valves" e bancos de transdutores de pressão
e 2 manômetros Betz.
• Medidas de temperatura: Termopares e termômetros
de resistência.
• Medida de velocidade do escoamento: tubo de
Pitot e anemômetro de fio quente.
• Medida de vazão: Tubos de Venturi, placas
de orifício e anemômetro de palheta, construído
e calibrado no laboratório.
• Medida de Força e Momento: (i) no túnel
de vento de ensino existe uma balança de três componentes,
(ii) Nos bancos de ensaio de motor alternativo, de turbina e de compressores
existem células de carga para medida de torque. (iii) No banco
de ensaio de
motor foguete existe uma célula de carga para medida do empuxo.
• Sistema de posicionamento: (i) Um posicionador
de 3 eixos, (ii) um posicionador de dois eixos, projetado e construído
no laboratório.
• Sistema de aquisição de dados: Têm
sido utilizados micro-computadores com placas para aquisição
de dados. No presente momento, o laboratório Prof. Feng possui
4 placas de aquisição de dados.
• Esquemas para visualização: Técnicas
utilizadas: (i) instalação de fios de lã na superfície
de modelos, (ii) utilização de fumaça em conjunto
com uma folha de laser, (iii) aplicação de óleo
colorido na superfície de modelos.
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