Anemômetro Por Deflexão

8/15/2019 Anemômetro Por Deflexão

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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

[email protected]

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 teoriasaprendidas no decorrer do curso de engenharia mecânica. Para isso, foi feita uma amostra debancada, composta por uma base pesada e rígida, um tubo de pvc com strain gage colado em suasuperfície, um coletor de vento que neste caso foi uma placa, fios, uma ponte de Wheatstoneconstruída por três resistores e mais o strain gage, uma fonte de tensão, um multímetro, umanemômetro 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 basepesada, 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 aobtenção das velocidades. A partir disso foram feitas medidas tanto da velocidade do vento como davariação 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 decomputador. Depois disso, através da curva de calibração, chegou-se a uma equação matemática quepode interpolar os valores referentes à medição de deformação do tubo com valores de velocidade doar dentro de uma determinada faixa, concluindo desta forma a construção do anemômetro pordeflexão.


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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 thecourse 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 windcollector that in this case was a wood plate, wires, a Wheatstone bridge built with three resistor and astrain gage, a power supply, a multimeter, a digital anemometer and a wind tunnel. In order tomeasure the speed of the wind, the pvc tube with a strain gage fixed near its base was put in the windtunnel stuck in the heavy base, which has already got a thin wooden squared plate set on the top ofthe tube surface. It was also put in the tunnel, a digital anemometer the closest as possible from theair collector for obtaining the speeds. From this, it was obtained measurements of both the speed ofthe wind and the voltage variation indicating the tube deflection. With the data indicated of bothvariations, both deflection and speed measurements, it was made a calibration curve through acomputing program. After that, through the calibration curve, it has arrived in a mathematic equationthat can interpolate the values referring to the measuring of the tube deflection with the values of theair 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]l f - comprimento final [mm]M - o momento fletor [Nm] y - distância do centróide do material ate a fibra mais externa do material [m] I z - momento de inércia em relação ao eixo z [m

4]F d - 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]

C d - coeficiente de arrasto [adimensional; ).( / . 22

232 m

sm

mkgsmkg ]

Re - numero de Reynolds [adimensional; VL ρ / 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]e AD - tensão entre o ponto A e D [v]e AB - tensão entre o ponto A e B [v]

Ω - ohmsPa - PascalN - Newtonm - metroKg - kilogramamm - milímetrov - voltmv - milivoltd - diâmetro [m]s - segundo


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SUMÁRIOPágina

1 – INTRODUÇÃO ...................................................................................................................062 – REVISÕES BIBLIOGRÁFICAS ........................................................................................07

3 – FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA.......................................................................................084 – TÉCNICAS EXPERIMENTAIS..........................................................................................135 – VALIDAÇÃO DO EXPERIMENTO..................................................................................17

5.1 – ERROS E INCERTEZAS...........................................................................................176 – RESULTADOS....................................................................................................................187 – CONCLUSÕES....................................................................................................................208 – 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 modofavorável 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 velocidadedo 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 partesde um mecanismo (tubo de Pitot), a taxa de diminuição de temperatura em corpos aquecidos...Omodelo mais preciso é do tipo rotor horizontal de conchas (Anemômetro de Robinson), o qual umrotor com três conchas hemisféricas aciona um mecanismo onde é instalado um sensor eletrônico. AFigura 1, a seguir, demonstra um modelo comercial, de quatro conchas, utilizado em estaçõesmeteorológicas.

Figura 1 – Anemômetro comercial usado em estações meteorológicas para a determinação davelocidade dos ventos.

Baseando-se na grande importância de se conhecer a velocidade do vento, o experimentoconstruído foi inspirado não apenas na construção de um anemômetro de custo reduzido, mas quetambém pudesse evitar os efeitos de atrito causados pelos movimentos das partes móveis dosanemômetros convencionais, e que no processo de aquisição de dados como, por exemplo, a própriamedição da velocidade do vento, pudesse ser feita uma calibração do mesmo a partir de outroinstrumento como referência. Para isso, obteve-se uma curva de calibração que relacionadiretamente o valor da deflexão sofrida na haste – captada pelo extensômetro como deformaçãosofrida - com a velocidade do vento que passa pelo anemômetro, uma vez que é sabida a velocidadedo fluido, ar, no túnel de vento. Correlacionando a deformação com a velocidade, tem-se a curvadesejada.

Para isso deve se ter o prévio conhecimento de mecânica dos fluidos, resistência dos materiaise 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 arespeito de “Desenvolvimento e Avaliação de Anemômetro de Copos de Fácil Construção eOperação”, 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 medidorera constituído de um magneto permanente girando com o eixo central, produzindo um campomagnético variável que indicava diretamente a velocidade do vento num display. Quanto à partemecânica, era composto por três corpos rotativos presos em hastes unidas a um corpo comum quegirava 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 avelocidade de um anemômetro de alta precisão. No fim do trabalho, as velocidades observadas peloprotótipo não apresentaram praticamente nenhuma diferença em relação às velocidades doanemômetro 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 deinstrumentação utilizada, e o modo rotativo para medição da velocidade do vento, enquanto que opresente trabalho busca essas medições de uma forma completamente diferente, buscando novasteorias.

Por outro lado, quando se trata de questões econômicas, tendo em vista a parte experimentalligada aos modelos, observou-se que nosso experimento levou uma certa vantagem em relação aocomparado, já que o outro experimento não pode abrir mão de equipamentos relevantes para amedição da velocidade do vento vinculada ao giro do anemômetro (no caso foi utilizado umvelocímetro 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 maisbarato ou qualquer outro instrumento que medisse tensão.

É importante lembrar que não houve considerações a respeito do atrito causado no movimentode 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 comooutro 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 materialquando submetido a um carregamento externo sofre deformação. Estas deformações podem serreversíveis, 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 umadeformação instantânea e, dependendo do material, pode ocorrer uma deformação a longo prazo. Sea solicitação estiver dentro do regime elástico linear, o mesmo obedece à lei de Hooke conforme aEquação 1:

ε σ E = (1)

Onde σ é a tensão aplicada no material (Pa), E é o módulo de elasticidade (propriedade domaterial)em Pa, e ε é a deformação (adimensional).

A deformação é usualmente expressa na forma de deformação específica, ou seja, variaçãodimensional 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 l f é ocomprimento final (mm).

Como o anemômetro vai ser submetido a um momento fletor puro, a tensão aplicada nasuperfície do material é dada pela Equação 3:

z I

My=

σ (3)

Onde σ é a tensão aplicada (Pa), M é o momento fletor provocado por uma força externa queno caso é o vento (Nm), y é a distância do centróide do material ate a fibra mais externa do material(m) e I z é o momento de inércia em relação ao eixo z (m

4) . Um esquema representativo pode servisto 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 omesmo está submetido e, por conseguinte pode-se determinar a velocidade do vento que causa estaforça. Para obter os valores de deformação, utilizaram-se técnicas de extensométricas.

Arrasto é a componente da força sobre um corpo agindo paralelamente à direção domovimento e através da aplicação do teorema dos Pi de Buckingham pode-se escrever em forma

funcional conforme a Equação 4:

=

µ

ρ

ρ

Vd f

AV

F D2

(4)

Onde F d 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

F

C d

d 2

21 ρ

=

(5)

Onde C d é o coeficiente de arrasto e o número 1/2 foi introduzido a fim de formar a conhecidapressão dinâmica.

Em escoamentos sobre uma placa plana normal ao fluxo (Figura 4),a tensão cisalhante naparede 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 naesteira de baixa energia da placa. Embora a pressão sobre a superfície posterior da placa sejaessencialmente constante, a sua magnitude não pode ser determinada analiticamente. Emconseqüência, devemos nos apoiar em experimentos para determinar a força de arrasto conforme aFigura 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 (ouárea projetada) do objeto e para uma placa finita normal ao escoamento depende da razão entrelargura e a altura da placa e o numero de Reynolds. Para R e (baseado na altura) maior do que cercade 1000, o coeficiente de arrasto independe do número de Reynolds. A variação de Cd com a razãoentre 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 delargura finita normal ao fluxo com Re >1000

(Fonte: Fox & McDonald, 2001).

Como citado anteriormente, as medidas de deformação foram obtidas através de análiseextensométrica. A extensometria é uma técnica em que são utilizados dispositivos de medidachamados extensômetros. Estes por sua vez têm a capacidade de transformar pequenas variações nasdimensões em variações no seu valor de resistência elétrica podendo-se então converter estasvariações 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 .K R

R=

∆ (7)

Onde R é a resistência do extensômetro (ohms) e K é a sensibilidade á deformação domaterial ou fator gage como é mais conhecido.

Para converter-se esta deformação em uma mudança de voltagem elétrica equivalenteutilizamos circuitos elétricos especiais onde o extensômetro é montado no material para sersubmetido a variações de resistência elétrica. O circuito é chamado de ponte de Wheatstone e éfreqüentemente usado devido a sua precisão para medidas de pequenas variações de resistência. Umexemplo 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 tensãoentre os resistores em paralelo não varia, sendo a corrente que varia neste caso. Ainda da físicaelementar, para dois resistores em série com uma tensão com uma tensão de alimentação aplicada aeles conforme mostra a Figura xx a tensão entre o ponto A e D é chamada de e AD, e apresenta valorigual a Equação 8:

E R R

Re AD .

43

3

+= (8)

Analogamente para o outro circuito da Figura 6 a tensão entre o ponto A e B é chamado de e AB,e apresenta valor igual a Equação 9:

E R R R

R Re AB .

2

+∆+

∆+= (9)

Figura 7 - Ponte de Wheatstone separada

Colocando os dois circuitos da Figura 7 em paralelo, obtem-se exatamente a ponte deWheatstone da Figura 6, onde a diferença de potencial entre os pontos D e B será a diferença entree AD e e AB, 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 aresistência mude para R+ ∆ R, então existirá uma voltagem elétrica, e, gerada nos terminais de saídada ponte, conforme a Equação 10:

E R R R

R R

R R

Reee AB AD .

243

3

+∆+

∆+−

+=−= (10)

Se R = R2 = R3 = R4, A Equação x pode ser reescrita como a Equação 11:

E R R

Re .

)2.(2

∆+

∆= (11)


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Uma vez que 2R >> ∆ R logo 2R+ ∆ R é aproximadamente igual a 2R, e assim tem-se aEquação 12:

R

R E e

∆≅ .

4 (12)

A partir disso, percebe-se que a voltagem de saída da ponte, e, é proporcional á variaçãorelativa na resistência do extensometros. Substituindo a Equação 7 na Equação 12, tem-se a Equação13:

ε ..4

K E

e ≅ (13)

Assim, fica claro que e é proporcional á deformação ε. Portanto para se determinar ovalor 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 umanemômetro. 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-setambém em uma viga com boa flexibilidade para gerar valores maiores de deflexão e de maiorfacilidade 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 qualserviu 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 deplástico na extremidade superior do tubo, fixado por parafuso e porca. Mas no decorrer doexperimento ocorreu o problema de não terem sido obtidas variações significativas nos valoresmedidos 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 responsávelpela 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 doar, pegando-se uma chapa de madeira, sendo esta colada e fixada na parte superior do tubo, afastadao 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.


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Quanto à medição de deformação, utilizou-se o princípio básico de ponte de Wheatstone, ondetrês resistores (R2, R3 e R4) simples de 120 Ω com erro de ±5% e mais um extensômetro também de120 Ω foram adquiridos. É importante lembrar que o extensômetro utilizado tinha característicasapropriadas 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 detensão contínua Eo = 5 v (já que mais do que 5 v não são aconselhados para o valor de resistência doextensômetro utilizado, uma vez que 12 v queimam este tipo de extensômetro) em dois dos quatroterminais da ponte e nos outros dois terminais foram colocados os bornes do multímetro conforme aFigura 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 deWheatstone, 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 foipossível zerar o valor de tensão medida no multímetro, mas partiu-se de um valor inicial de tensãode 75,6 mv para uma velocidade do vento V = 0 m/s onde o moto-ventilador do túnel de ventoconforme 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 dadosnecessários fossem obtidos.


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Paralelamente a isso, foi colocado dentro do túnel de vento, na posição mais próxima opossível da chapa de madeira, o anemômetro digital que serviu de referência para a obtenção dasvelocidades. 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 umdeterminado erro, uma vez que o túnel de vento não permitia escoamentos laminares fazendo assimque as leituras tomadas no anemômetro digital fossem aproximadas para um valor médio, já que osvalores lidos no anemômetro variavam dentro de uma determinada faixa, enquanto que os valoreslidos no multímetro não variavam. Isso pode ter ocorrido pelo fato de a precisão do anemômetro serde duas casas decimais de velocidade em m/s e a precisão do multímetro ser de apenas uma casadecimal em mv (milivolts).

Com os valores de velocidade e tensão obtidos e anotados, utilizou-se o programa MicrosoftExcel, o qual forneceu um gráfico por dispersão de pontos e a curva mais próxima por ele construídareferente a estes pontos, em outras palavras, a linha de tendência. Além disso, o Excel tambémforneceu a equação matemática responsável por transformar os a leituras em mv (milivolts) emvalores de velocidade, sendo útil para posteriormente se obter valores de velocidade apenas jogandocom os valores de tensão dentro da equação.


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5. VALIDAÇÃO DO EXPERIMENTO

Utilizando-se o equacionamento visto na fundamentação, pode-se determinar o maior valor develocidade 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:

Pa E 43500000015,0.109,2. 9 =×== ε σ (14)

A força pode ser determinada sabendo-se o momento de inércia I z , o comprimento do braço dealavanca l e a distancia do centróide até a fibra mais externa y, conforme a Equação 15:

N r r

yl

I F ie 5,52

0125,0.75,0)(.43500000

.. 44

=−

== π σ

(15)

A velocidade é obtida sabendo-se o coeficiente de arrasto C d , que através da Figura x éaproximadamente 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

F V

d

máxima / 262,1.1070,0.2,1.

21

5,52

21

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 materiaisplásticos.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 proque tem uma resolução de 0,1 mv e uma exatidão de ±(0,5+3d) sendo válida a leitura na faixa de18ºC 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 75,31,3 762 76,3

2,5 76,63 76,9

3,5 77,14 77,5

4,5 77,95 78,45,5 78,86 79,3

6,5 79,87 80,4

De posse dos dados acima, construiu-se o gráfico onde pode ser observada a tensão versusvelocidade 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)

V e l o c i d a d 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 aproximaçãoneste 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 pelosdados obtidos e a linha de tendência fornecida pelo Excel conforme a Equação 17.

94,98714,241464,0 2 −+−= x x y (17)

A partir do aspecto da curva obtida, podemos observar que a tensão elétrica se relacionaquadraticamente com a velocidade, o que faz sentido pois a tensão elétrica varia linearmente com aforça, que por sua vez varia quadraticamente com a velocidade (Equação 17).


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7. CONCLUSÕES

A medida que o trabalho foi se desenvolvendo, pôde-se perceber quanto o exercício prático deum 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 aexperiência feita, devido ao fato de terem sido utilizados materiais de baixo custo, já que existiramproblemas de precisão. No entanto, o objetivo foi atingido, um anemômetro de materiais baratos ede fácil manuseio.

Os erros e falhas que se apresentaram pelo caminho foram contornados. Na primeira tentativado experimento queimou-se um extensômetro pelo fato de ter sido aplicada uma tensão de 12v, masretomou-se o trabalho e foi aplicada uma tensão de 5v. Na segunda tentativa, não foi conseguidauma variação plausível na aquisição de dados no multímetro, já que foi utilizado como coletor devento um copo cuja superfície responsável pela resistência do ar era pequena, então o mesmo foisubstituído 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, melhoriasdo tipo: material do tubo (ou haste) utilizando um módulo de elasticidade maior para obter umamelhor deformação e um campo maior de aquisição de dados; uma fixação do coletor de vento maiseficiente para poder ser testado em maiores velocidades do ar sem risco de quebra; utilização de uminstrumento com amplificador de sinais para maior precisão na obtenção de valores; substituição deum dos resistores por um trimpot para que fosse possível zerar o valor de tensão medida, quando avelocidade 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 – UFRGSPORTELA, 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 10Qualidade doRelatório

FundamentaçãoInstrumentaçãoResultados econclusõesIncertezasCriatividade

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