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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL
ESCOLA DE ENGENHARIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA
ENERGIA E FENÔMENOS DE TRANSPORTE
ANEMÔMETRO POR DEFLEXÃO
por
Cristina Horbach
Eduardo Ribeiro
Eric do Prado Valladares
Juliano Pinheiro dos Santos
Trabalho Final da Disciplina de Medições Térmicas
Professor Paulo Smith Schneider
Porto Alegre, junho de 2009.
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RESUMO Anemômetro por Deflexão O presente trabalho tem por objetivo a construção de um instrumento de medição de
velocidades do vento, utilizando as teorias estudadas na aula de medições térmicas e teorias aprendidas no decorrer do curso de engenharia mecânica. Para isso, foi feita uma amostra de bancada, composta por uma base pesada e rígida, um tubo de pvc com strain gage colado em sua superfície, um coletor de vento que neste caso foi uma placa, fios, uma ponte de Wheatstone construída por três resistores e mais o strain gage, uma fonte de tensão, um multímetro, um anemômetro digital e um túnel de vento. Para que se conseguisse medir a velocidade do ar, o tubo, com o strain gage fixado próximo a sua base, foi colocado dentro do túnel de vento preso na base pesada, já com uma chapa fina, quadrada e de madeira montada na extremidade superior do tubo. Também foi colocado no túnel o anemômetro digital o mais próximo possível do coletor de ar para a obtenção das velocidades. A partir disso foram feitas medidas tanto da velocidade do vento como da variação de tensão indicando a deformação no tubo de pvc. Com as leituras dessas duas variações, tanto de deformação como de velocidade, foi feita uma curva de calibração através de programa de computador. Depois disso, através da curva de calibração, chegou-se a uma equação matemática que pode interpolar os valores referentes à medição de deformação do tubo com valores de velocidade do ar dentro de uma determinada faixa, concluindo desta forma a construção do anemômetro por deflexão.
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ABSTRACT Anemometer for Deflection The present work aims the construction of a measuring instrument of the speed of the wind,
using the theories studied in class of thermal measurements and the theories learnt throughout the course of mechanical engineering. In order to do this, it was made an experiment in the lab, composed by a heavy and tough base, a pvc tube with a strain gage glued in its surface, a wind collector that in this case was a wood plate, wires, a Wheatstone bridge built with three resistor and a strain gage, a power supply, a multimeter, a digital anemometer and a wind tunnel. In order to measure the speed of the wind, the pvc tube with a strain gage fixed near its base was put in the wind tunnel stuck in the heavy base, which has already got a thin wooden squared plate set on the top of the tube surface. It was also put in the tunnel, a digital anemometer the closest as possible from the air collector for obtaining the speeds. From this, it was obtained measurements of both the speed of the wind and the voltage variation indicating the tube deflection. With the data indicated of both variations, both deflection and speed measurements, it was made a calibration curve through a computing program. After that, through the calibration curve, it has arrived in a mathematic equation that can interpolate the values referring to the measuring of the tube deflection with the values of the air speed in a certain range, finishing the construction of the anemometer for deflection.
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LISTA DE SÍMBOLOS
σ - tensão aplicada no material [Pa] E - módulo de elasticidade [Pa] ε - deformação [adimensional; m/m] l0 - comprimento inicial [mm] lf - comprimento final [mm] M - o momento fletor [Nm] y - distância do centróide do material ate a fibra mais externa do material [m] Iz - momento de inércia em relação ao eixo z [m4] Fd - força de arrasto [N] ρ - massa específica [kg/m3] µ - viscosidade [N.s/m2] V - velocidade [m/s] A - área [m2] Fd – força de arrasto [N]
Cd - coeficiente de arrasto [adimensional; ).(/. 22
232
ms
m
m
kgsmkg ]
Re - numero de Reynolds [adimensional; VLρ / µ ] b - largura da placa [m] h - altura da placa [m] R - resistência do extensômetro [ohms] K - sensibilidade á deformação [ Eo – fonte de tensão [v] e - tensão elétrica [v] eAD - tensão entre o ponto A e D [v] eAB - tensão entre o ponto A e B [v] Ω - ohms Pa - Pascal N - Newton m - metro Kg - kilograma mm - milímetro v - volt mv - milivolt d - diâmetro [m] s - segundo
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SUMÁRIO Página
1 – INTRODUÇÃO ...................................................................................................................06 2 – REVISÕES BIBLIOGRÁFICAS ........................................................................................07 3 – FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA.......................................................................................08 4 – TÉCNICAS EXPERIMENTAIS..........................................................................................13 5 – VALIDAÇÃO DO EXPERIMENTO..................................................................................17
5.1 – ERROS E INCERTEZAS...........................................................................................17 6 – RESULTADOS....................................................................................................................18 7 – CONCLUSÕES....................................................................................................................20 8 – REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.................................................................................21
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1. INTRODUÇÃO O vento tem efeitos consideráveis em vários aspectos relacionados à agricultura, meteorologia,
transferência de calor, edificações, entre tantas outras que poderíamos citar. Atuando tanto de modo favorável como desfavorável, portanto, o conhecimento das características, especialmente a sua velocidade torna-se muito importante em várias situações.
Anemômetro (do grego anemus = vento) é um instrumento utilizado para medir a velocidade do vento. Existem muitos efeitos através dos quais torna-se possível medir a velocidade dos ventos. Por exemplo: a rotação de uma ventoinha ou de canecas, a variação de pressão em diferentes partes de um mecanismo (tubo de Pitot), a taxa de diminuição de temperatura em corpos aquecidos...O modelo mais preciso é do tipo rotor horizontal de conchas (Anemômetro de Robinson), o qual um rotor com três conchas hemisféricas aciona um mecanismo onde é instalado um sensor eletrônico. A Figura 1, a seguir, demonstra um modelo comercial, de quatro conchas, utilizado em estações meteorológicas.
Figura 1 – Anemômetro comercial usado em estações meteorológicas para a determinação da
velocidade dos ventos.
Baseando-se na grande importância de se conhecer a velocidade do vento, o experimento construído foi inspirado não apenas na construção de um anemômetro de custo reduzido, mas que também pudesse evitar os efeitos de atrito causados pelos movimentos das partes móveis dos anemômetros convencionais, e que no processo de aquisição de dados como, por exemplo, a própria medição da velocidade do vento, pudesse ser feita uma calibração do mesmo a partir de outro instrumento como referência. Para isso, obteve-se uma curva de calibração que relaciona diretamente o valor da deflexão sofrida na haste – captada pelo extensômetro como deformação sofrida - com a velocidade do vento que passa pelo anemômetro, uma vez que é sabida a velocidade do fluido, ar, no túnel de vento. Correlacionando a deformação com a velocidade, tem-se a curva desejada.
Para isso deve se ter o prévio conhecimento de mecânica dos fluidos, resistência dos materiais e instrumentação, para podermos relacionar as grandezas a serem mensuradas.
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2. REVISÕES BIBLIOGRÁFICAS
Para revisões bibliográficas, a experiência feita foi baseada num outro trabalho que fala a
respeito de “Desenvolvimento e Avaliação de Anemômetro de Copos de Fácil Construção e Operação”, onde o principal objetivo era construir e avaliar um anemômetro de copos com leitura digital da velocidade, utilizando materiais de baixo custo e de fácil construção. O sistema medidor era constituído de um magneto permanente girando com o eixo central, produzindo um campo magnético variável que indicava diretamente a velocidade do vento num display. Quanto à parte mecânica, era composto por três corpos rotativos presos em hastes unidas a um corpo comum que girava em seu eixo conforme a Figura 2.
Figura 2 – Modelo de anemômetro utilizando-se velocímetro de bicicleta.
(Fonte: Sampaio, Ullmann & Camargo, 2005)
A avaliação do protótipo foi realizada num túnel de vento, comparando sua velocidade com a velocidade de um anemômetro de alta precisão. No fim do trabalho, as velocidades observadas pelo protótipo não apresentaram praticamente nenhuma diferença em relação às velocidades do anemômetro padrão.
A partir disso, foi observado que para o experimento atual, também se procurou fazer um anemômetro de fácil operação e construção, mas neste caso, partiu-se para um modelo diferente, baseado num método não rotativo para medição de velocidade do vento.
O fator positivo do trabalho pesquisado foi de a precisão ser melhor, tendo em vista o tipo de instrumentação utilizada, e o modo rotativo para medição da velocidade do vento, enquanto que o presente trabalho busca essas medições de uma forma completamente diferente, buscando novas teorias.
Por outro lado, quando se trata de questões econômicas, tendo em vista a parte experimental ligada aos modelos, observou-se que nosso experimento levou uma certa vantagem em relação ao comparado, já que o outro experimento não pode abrir mão de equipamentos relevantes para a medição da velocidade do vento vinculada ao giro do anemômetro (no caso foi utilizado um velocímetro digital de bicicleta), enquanto que em nosso experimento, o único equipamento que pode ser considerado caro era o multímetro, que poderia ser substituído por um voltímetro mais barato ou qualquer outro instrumento que medisse tensão.
É importante lembrar que não houve considerações a respeito do atrito causado no movimento de giro do anemômetro, enquanto que o presente trabalho descarta qualquer tipo de atrito.
Baseando-se em todos fatores abordados acima, pode-se dizer que tanto um trabalho como outro contemplam adequadamente o problema proposto, ou seja, a medição de velocidade do vento.
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3. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Para a construção do instrumento em questão, aproveitou-se o fato de que todo material quando submetido a um carregamento externo sofre deformação. Estas deformações podem ser reversíveis, isto é, quando a carga é removida do material e volta ao tamanho inicial ou irreversível quando o material não volta ao tamanho inicial. Para qualquer situação, sempre ocorre uma deformação instantânea e, dependendo do material, pode ocorrer uma deformação a longo prazo. Se a solicitação estiver dentro do regime elástico linear, o mesmo obedece à lei de Hooke conforme a Equação 1:
εσ E= (1)
Onde σ é a tensão aplicada no material (Pa), E é o módulo de elasticidade (propriedade do
material)em Pa, e ε é a deformação (adimensional). A deformação é usualmente expressa na forma de deformação específica, ou seja, variação
dimensional causada pelo carregamento dividido pelo comprimento inicial (sem carregamento) conforme Equação 2:
0
0
l
ll f−=ε (2)
Onde ε é a deformação específica em mm/mm, l0 é o comprimento inicial e mm e lf é o
comprimento final (mm). Como o anemômetro vai ser submetido a um momento fletor puro, a tensão aplicada na
superfície do material é dada pela Equação 3:
zI
My=σ (3)
Onde σ é a tensão aplicada (Pa), M é o momento fletor provocado por uma força externa que
no caso é o vento (Nm), y é a distância do centróide do material ate a fibra mais externa do material (m) e Iz é o momento de inércia em relação ao eixo z (m4) . Um esquema representativo pode ser visto na Figura 3:
Figura 3 – Esquema representativo da placa e tubo onde ocorre o momento fletor.
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Logo, sabendo-se a deformação do material, pode-se determinar a força de arrasto a qual o mesmo está submetido e, por conseguinte pode-se determinar a velocidade do vento que causa esta força. Para obter os valores de deformação, utilizaram-se técnicas de extensométricas.
Arrasto é a componente da força sobre um corpo agindo paralelamente à direção do movimento e através da aplicação do teorema dos Pi de Buckingham pode-se escrever em forma funcional conforme a Equação 4:
=
µ
ρ
ρ
Vdf
AV
FD
2 (4)
Onde Fd é a força de arrasto, ρ é a massa específica (kg/m3), µ é a viscosidade (N.s/m2), V é a
velocidade (m/s) e A é a área (m2). A equação acima (Equação 4) pode ainda ser escrita como:
AV
FC d
d2
2
1ρ
= (5)
Onde Cd é o coeficiente de arrasto e o número 1/2 foi introduzido a fim de formar a conhecida
pressão dinâmica. Em escoamentos sobre uma placa plana normal ao fluxo (Figura 4),a tensão cisalhante na
parede não contribui para a força de arrasto. O arrasto é dado pela Equação 6:
∫= pdAF erfícied sup (6)
Para esta geometria, o escoamento separa-se a partir das bordas da placa; há contrafluxo na
esteira de baixa energia da placa. Embora a pressão sobre a superfície posterior da placa seja essencialmente constante, a sua magnitude não pode ser determinada analiticamente. Em conseqüência, devemos nos apoiar em experimentos para determinar a força de arrasto conforme a Figura 4:
Figura 4 - Escoamento sobre uma placa plana normal ao fluxo. (Fonte: Fox & McDonald, 2001).
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O coeficiente de arrasto para o escoamento sobre um objeto baseia-se na sua área frontal (ou área projetada) do objeto e para uma placa finita normal ao escoamento depende da razão entre largura e a altura da placa e o numero de Reynolds. Para Re (baseado na altura) maior do que cerca de 1000, o coeficiente de arrasto independe do número de Reynolds. A variação de Cd com a razão entre a largura e a altura da placa (b/h) é mostrada na Figura 5:
Figura 5 - Variação do coeficiente de arrasto com a razão de aspecto para uma placa plana de largura finita normal ao fluxo com Re >1000
(Fonte: Fox & McDonald, 2001). Como citado anteriormente, as medidas de deformação foram obtidas através de análise
extensométrica. A extensometria é uma técnica em que são utilizados dispositivos de medida chamados extensômetros. Estes por sua vez têm a capacidade de transformar pequenas variações nas dimensões em variações no seu valor de resistência elétrica podendo-se então converter estas variações em uma quantidade elétrica (voltagem) e amplificando-a para leitura em um local remoto.
Os extensômetros variam sua resistência elétrica de acordo com a Equação 7:
ε.KR
R=
∆ (7)
Onde R é a resistência do extensômetro (ohms) e K é a sensibilidade á deformação do material ou fator gage como é mais conhecido.
Para converter-se esta deformação em uma mudança de voltagem elétrica equivalente utilizamos circuitos elétricos especiais onde o extensômetro é montado no material para ser submetido a variações de resistência elétrica. O circuito é chamado de ponte de Wheatstone e é freqüentemente usado devido a sua precisão para medidas de pequenas variações de resistência. Um exemplo de arranjo da ponte de Wheatstone pode ser visto na Figura 6:
Figura 6 - Ponte de Wheatstone
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Da física elementar sabe-se que os resistores em série são divisores de tensão e que a tensão entre os resistores em paralelo não varia, sendo a corrente que varia neste caso. Ainda da física elementar, para dois resistores em série com uma tensão com uma tensão de alimentação aplicada a eles conforme mostra a Figura xx a tensão entre o ponto A e D é chamada de eAD, e apresenta valor igual a Equação 8:
ERR
ReAD .
43
3
+= (8)
Analogamente para o outro circuito da Figura 6 a tensão entre o ponto A e B é chamado de eAB,
e apresenta valor igual a Equação 9:
ERRR
RReAB .
2
+∆+
∆+= (9)
Figura 7 - Ponte de Wheatstone separada
Colocando os dois circuitos da Figura 7 em paralelo, obtem-se exatamente a ponte de
Wheatstone da Figura 6, onde a diferença de potencial entre os pontos D e B será a diferença entre eAD e eAB, que nada mais é que o valor de e que se pretende medir. Supondo agora que na Figura 6, R seja a resistência do extensômetro e R2, R3 e R4 sejam resistores fixos e uma voltagem elétrica, E, seja aplicada no circuito da ponte, e supondo ainda que o extensômetro sofra uma deformação e a resistência mude para R+∆R, então existirá uma voltagem elétrica, e, gerada nos terminais de saída da ponte, conforme a Equação 10:
ERRR
RR
RR
Reee ABAD .
243
3
+∆+
∆+−
+=−= (10)
Se R = R2 = R3 = R4, A Equação x pode ser reescrita como a Equação 11:
ERR
Re .
)2.(2
∆+
∆= (11)
12
Uma vez que 2R >> ∆R logo 2R+∆R é aproximadamente igual a 2R, e assim tem-se a Equação 12:
R
REe
∆≅ .
4 (12)
A partir disso, percebe-se que a voltagem de saída da ponte, e, é proporcional á variação
relativa na resistência do extensometros. Substituindo a Equação 7 na Equação 12, tem-se a Equação 13:
ε..4
KE
e ≅ (13)
Assim, fica claro que e é proporcional á deformação ε. Portanto para se determinar o
valor da deformação, é necessário apenas medir a voltagem de saída da ponte.
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4. TÉCNICAS EXPERIMENTAIS Para o experimento, pensou-se primeiramente como poderia ser feita a construção de um
anemômetro. Com a intenção de sair do convencional, buscando conceitos novos e de baixo custo. Teve-se então, a ideia de construção de um anemômetro devido à deformação ou deflexão de uma viga.
Em seguida pensou-se na forma a qual se poderia gerar uma deflexão na viga. Pensou-se também em uma viga com boa flexibilidade para gerar valores maiores de deflexão e de maior facilidade de leitura. Foi concluído então que a viga seria um tubo de pvc.
Resolveu-se engastar a base do tubo em uma base metálica pesada, através de um flange o qual serviu para fixar a base inferior do tubo à própria base metálica pesada conforme a Figura 8:
Figura 8 – Base do tubo fixada por flange em base metálica.
Para coletar o vento, e causar resistência do ar, colocou-se primeiramente um copo rígido de plástico na extremidade superior do tubo, fixado por parafuso e porca. Mas no decorrer do experimento ocorreu o problema de não terem sido obtidas variações significativas nos valores medidos de tensão, isto pelo fato de o copo estar fechado em seu fundo e criar uma zona de recirculação e turbulência de ar dentro do próprio copo, fazendo com que a única coisa responsável pela deformação fosse a resistência do ar devido à área do bocal do copo, sendo esta pequena. Partiu-se então para uma superfície plana, quadrada que abrangesse uma maior área de resistência do ar, pegando-se uma chapa de madeira, sendo esta colada e fixada na parte superior do tubo, afastada o suficiente para causar um bom momento fletor no braço de tubo conforme a Figura 9:
Figura 9 – Chapa de madeira colada e fixada na extremidade do tubo para causar resistência do ar.
14
Quanto à medição de deformação, utilizou-se o princípio básico de ponte de Wheatstone, onde três resistores (R2, R3 e R4) simples de 120 Ω com erro de ±5% e mais um extensômetro também de 120 Ω foram adquiridos. É importante lembrar que o extensômetro utilizado tinha características apropriadas para medição de deformação em materiais plásticos. Ver Figura 10:
Figura 10 – Ligação de resistores e fios prontos para formar a ponte de Wheatstone.
A ponte de Wheatstone foi montada utilizando esses quatro resistores, colocando uma fonte de tensão contínua Eo = 5 v (já que mais do que 5 v não são aconselhados para o valor de resistência do extensômetro utilizado, uma vez que 12 v queimam este tipo de extensômetro) em dois dos quatro terminais da ponte e nos outros dois terminais foram colocados os bornes do multímetro conforme a Figura 11:
Figura 11 – Ponte de Wheatstone montada.
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A seguir, um desenho esquemático para melhor entendimento de como foi ligada a ponte de Wheatstone, Figura 12:
Figura 12 – Representação esquemática da ponte de Wheatstone com fonte de tensão e multímetro.
Com isso, pelo fato de não se ter o trimpot, em outras palavras resistência variável, não foi
possível zerar o valor de tensão medida no multímetro, mas partiu-se de um valor inicial de tensão de 75,6 mv para uma velocidade do vento V = 0 m/s onde o moto-ventilador do túnel de vento conforme a Figura 13, ainda permanecia desligado.
Figura 13 – Foto representativa do túnel de vento.
A partir do momento em que foi ligado o moto-ventilador para gerar uma velocidade no fluido, neste caso ar, o valor no multímetro começou a variar também, fazendo assim com que os dados necessários fossem obtidos.
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Paralelamente a isso, foi colocado dentro do túnel de vento, na posição mais próxima o possível da chapa de madeira, o anemômetro digital que serviu de referência para a obtenção das velocidades. Figura 14:
Figura 14 – Anemômetro digital posicionado junto ao coletor de vento para medição de velocidades.
É importante notar que todas as leituras obtidas pelo anemômetro digital apresentaram um determinado erro, uma vez que o túnel de vento não permitia escoamentos laminares fazendo assim que as leituras tomadas no anemômetro digital fossem aproximadas para um valor médio, já que os valores lidos no anemômetro variavam dentro de uma determinada faixa, enquanto que os valores lidos no multímetro não variavam. Isso pode ter ocorrido pelo fato de a precisão do anemômetro ser de duas casas decimais de velocidade em m/s e a precisão do multímetro ser de apenas uma casa decimal em mv (milivolts).
Com os valores de velocidade e tensão obtidos e anotados, utilizou-se o programa Microsoft Excel, o qual forneceu um gráfico por dispersão de pontos e a curva mais próxima por ele construída referente a estes pontos, em outras palavras, a linha de tendência. Além disso, o Excel também forneceu a equação matemática responsável por transformar os a leituras em mv (milivolts) em valores de velocidade, sendo útil para posteriormente se obter valores de velocidade apenas jogando com os valores de tensão dentro da equação.
17
5. VALIDAÇÃO DO EXPERIMENTO Utilizando-se o equacionamento visto na fundamentação, pode-se determinar o maior valor de
velocidade a qual o anemômetro pode ser submetido. Como para este tipo de extensômetro (poliéster) o alongamento máximo é 1,5% e o módulo de elasticidade é 2,9 GPa, a tensão será:
PaE 43500000015,0.109,2. 9 =×== εσ (14)
A força pode ser determinada sabendo-se o momento de inércia Iz , o comprimento do braço de alavanca l e a distancia do centróide até a fibra mais externa y, conforme a Equação 15:
Nrr
yl
IF ie 5,52
0125,0.75,0
)(.43500000
.
. 44
=−
==πσ
(15)
A velocidade é obtida sabendo-se o coeficiente de arrasto Cd, que através da Figura x é
aproximadamente 1,2, a área A é 0,1070 m2 e o ρ do ar é 1,2 kg/m3 logo a velocidade máxima é:
sm
AC
FV
d
máxima /262,1.1070,0.2,1.
2
15,52
2
1
2
1
2
1
≅
=
=
ρ
(16)
5.1. ERROS E INCERTEZAS
O anemômetro utiliza um extensometro da marca Kyowa do tipo KFP-2-C1-65 para materiais
plásticos.A faixa de temperatura de utilização é de –20 até 80 ºC. O dispositivo para medição de tensão é um multiteste da marca Gubintec modelo MD-606 pro
que tem uma resolução de 0,1 mv e uma exatidão de ±(0,5+3d) sendo válida a leitura na faixa de 18ºC à 28ºC.
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6. RESULTADOS Os valores obtidos de tensão e velocidade podem ser vistos na Tabela 1 mostrada abaixo.
Tabela 1 - Dados obtidos no experimento
Velocidade
[m/s] Tensão elétrica
[mv] 0 75,3
1,3 76 2 76,3
2,5 76,6 3 76,9
3,5 77,1 4 77,5
4,5 77,9 5 78,4
5,5 78,8 6 79,3
6,5 79,8 7 80,4
De posse dos dados acima, construiu-se o gráfico onde pode ser observada a tensão versus velocidade conforme a Figura 15:
Velocidade x Tensão
0
1
2
3
4
5
6
7
8
75 75,5 76 76,5 77 77,5 78 78,5 79 79,5 80 80,5 81
Tensão (mVolts)
Velo
cid
ad
e (
m/s
)
Figura 15 – Gráfico de tensão versus velocidade.
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Foi obtida a linha de tendência como sendo uma curva de segundo grau (melhor aproximação
neste caso) dada pela Equação x e o fator de aproximação (coeficiente de variação do Excel) de R² = 0,9984, sendo este fator, a representação da aproximação que existe entre o gráfico construído pelos dados obtidos e a linha de tendência fornecida pelo Excel conforme a Equação 17.
94,98714,241464,0 2 −+−= xxy (17)
A partir do aspecto da curva obtida, podemos observar que a tensão elétrica se relaciona
quadraticamente com a velocidade, o que faz sentido pois a tensão elétrica varia linearmente com a força, que por sua vez varia quadraticamente com a velocidade (Equação 17).
20
7. CONCLUSÕES
A medida que o trabalho foi se desenvolvendo, pôde-se perceber quanto o exercício prático de um experimento pode fixar conceitos teóricos.
Concluiu-se ao fim desta discussão a grande satisfação com os resultados obtidos, pois a curva de calibração achada se aproxima muito da curva real obtida nos dados fornecidos pelo anemômetro, estando acima das expectativas. Sentiu-se dificuldade em relacionar um bom trabalho com a experiência feita, devido ao fato de terem sido utilizados materiais de baixo custo, já que existiram problemas de precisão. No entanto, o objetivo foi atingido, um anemômetro de materiais baratos e de fácil manuseio.
Os erros e falhas que se apresentaram pelo caminho foram contornados. Na primeira tentativa do experimento queimou-se um extensômetro pelo fato de ter sido aplicada uma tensão de 12v, mas retomou-se o trabalho e foi aplicada uma tensão de 5v. Na segunda tentativa, não foi conseguida uma variação plausível na aquisição de dados no multímetro, já que foi utilizado como coletor de vento um copo cuja superfície responsável pela resistência do ar era pequena, então o mesmo foi substituído por uma placa de maior área de resistência do ar, até que após essas observações atingiu-se o objetivo requerido.
Deixamos como sugestão para possíveis trabalhos que forem abordar este assunto, melhorias do tipo: material do tubo (ou haste) utilizando um módulo de elasticidade maior para obter uma melhor deformação e um campo maior de aquisição de dados; uma fixação do coletor de vento mais eficiente para poder ser testado em maiores velocidades do ar sem risco de quebra; utilização de um instrumento com amplificador de sinais para maior precisão na obtenção de valores; substituição de um dos resistores por um trimpot para que fosse possível zerar o valor de tensão medida, quando a velocidade no túnel de vento fosse igual a zero.
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8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS FOX, R.W.; MCDONALD, A.T., 2001“Introdução à Mecânica dos Fluidos” 4º Edição.
LTC Editora. SCHNEIDER, P.S., 2007 “Medição de Velocidade e Vazão” (Polígrafo), Departamento de
Engenharia Mecânica – UFRGS PORTELA, A.; SILVA, A.; 2004 “Mecânica dos Materiais” 1º Edição. Editora Plátano. SAMPAIO C.A.P.;ULLMANN M.N.;CAMARGO M. 2005 “Desenvolvimento e Avaliação
de Anemômetros de Copos de Fácil Contrução e Operação” Revista de ciências agroveterinarias, Lages, v.4, n.1, p.11-16, 2005.
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TABELA DE AVALIAÇÃO:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Qualidade do Relatório
Fundamentação Instrumentação Resultados e conclusões
Incertezas Criatividade
