Plataforma didática para estudo de perfil de aerofólio de geometria variável acionado por ligas de memória de forma

Abstract

Atualmente, pode-se observar uma preocupação crescente com o meio ambiente e, consequentemente, também cresce as discussões sobre como as fontes alternativas de energia podem ser melhor aproveitadas. Diante de uma nova tendência, pesquisas de desenvolvimento de difusores com estrutura deformável descrevem resultados satisfatórios. Dentre os materiais inteligentes estudados para o acionamento dessas estruturas destacam-se as ligas de memória de forma. Neste contexto, um protótipo de perfil de aerofólio modelo NACA 0015 bipartido foi confeccionado, de modo a permitir que o bordo de fuga realize um movimento rotacional de até 20º em relação ao bordo de ataque. Para tanto, dois fios de liga de memória de forma Nitinol são estrategicamente posicionados e acionados alternadamente. Para estudar a variação de geometria do perfil de aerofólio e a funcionalidade das ligas de memória de forma nesse processo, o presente trabalho é uma proposta de plataforma didática-experimental de baixo custo. A BRAVUS pode ser definida por um conjunto de elementos mecânicos e eletroeletrônicos que integra um sistema de aquisição de dados para documentar e analisar o movimento do bordo de fuga do perfil de aerofólio e a eficiência dos atuadores nitinol quando ativados por uma tensão elétrica com potência média aplicada de 75% e 50%. Para validar os resultados práticos obtidos, um diagrama de blocos com interface de comunicação Arduino foi criado no ambiente Simulink capaz de reproduzir os mesmos movimentos rotacionais do bordo de fuga em um modelo de perfil de aerofólio virtual. Após a comparação dos resultados reais e virtuais, foi atestada a funcionalidade e viabilidade da plataforma BRAVUS em projetos de ensino-aprendizagem, quando a intenção é analisar e controlar a variação de geometria de um perfil de aerofólio acionado por ligas de memória de forma.