Deslocamento de ar em túneis devido ao

deslocamento dos trens.

Thierry Cintra Marcondes RA: 077133

Motivação

O trem tem uma série de vantagens sócios – ambientais quando comparadas com outros meio de transporte.

Estamos com sério problemas de infra-estrutura rodoviária e aérea.

Aproximação da Copa do Mundo e Olimpíada no Brasil

Objetivo

Verificar como varia o coeficiente de arrasto para diferente tamanhos de trem, para a mesma velocidade, e área frontal de trem.

Por que é importante estudar o coeficiente de arrasto.

O que existe na literatura a respeito.

Modelo

Modelo cilindro pistão. Hipoteses adotadas: - Sistema em

regime permanente- O trem não está acelerando, o

sistema de referencial é fixo no trem.

- O sistema é isotermico - Outras condiderações buscamos de

artigos cientifico.

Modelo Cilindro Pistão

Sistema Referencial

Modelo

D_tunel = 5m D_trem = 3m L do trem = 150m %Variavel INLET, OUTLET

Coeficiente de arrasto

Existe dois tipos de arrastos: Arrasto de pressão Arrasto de atrito No nosso caso o arrasto

predominante é por atrito:

Volume de controle

Como não foi possivel obter diratemente a força do trem atraves do Phoenics, tivemos que fazer um volume de controle.

Volume de Controle

Campo de Pressão

O que precisamos então para obter o Cd.

Da equação:

V = 20 m/s % Velocidade do ar A = 15 m² % Area frontal do trem Fd = Força do trem que iremos

calcular.

Forças na Parede

Temos que detrrminar as forças que as paredes exercem, um fato interessante é que a parde Sul, tem uma força menor que a Norte.

Podemos verificar isso pelo campo de velocidade.

Campo de Velocidade

Ampliando a zona de interesse

Linha de Corrente

Valores obtidos

Modelo adotado ruim

Como podemos perceber pela analise do Cd, podemos perceber que o modelo adotado para simulação foi valido, pois Cd foi muito maior que os valores experiemental e teórico (comparamos com uma placa plana).

Sendo que esse modelo funcionou relativamente bem com baixas velocidades

Residuo do modelo

Conclusão

Maior problema de modelo foi o campo de pressão e velocidades que influenciaram significativamente no coeficiente de arrasto. Tendo corrigir o modelo de forma a obter um melhor campo de pressão e velocidade.

A convergência do sistema não representa muita coisa se não conhecemos bem a fisica do nosso problema.

Planos Futuros

Tentar melhorar o campo de pressão e velocidade a fim de obter resultados proximos a realidade, e melhorar o modelo..

A fim de tornar mais realitico nosso modelo.

Obrigado

Dúvidas, criticas, sugestões...

Thierry Cintra Marcondes

tcmarcondes@gmail.com