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Unidade 15 - PowerPoint PPT Presentation


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Unidade 15. Formulação de Modelos. DC 3. 1932. All metal. Carenagem motor. bimotor. Navegação radio. 30 horas de ensaio em túnel. Primórdios da Aeronáutica. Experimentação realizada no protótipo. Solução direta. Solução Direta. -Dispendiosa -Pouco prática. Solução Direta.

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Presentation Transcript

Unidade

15

Formulação de Modelos


DC 3

1932


All metal

Carenagem motor

bimotor

Navegação radio



Primórdios da Aeronáutica

Experimentação

realizada no protótipo

Solução direta


Solução Direta

-Dispendiosa

-Pouco prática


Solução Direta

-Dispendiosa

-Pouco prática


Solução Direta

-Dificuldades de otimização

-Destrutiva e perigosa



1909

Demoiselle


84 Passengers

4 Rolls-Royce Avon engines

535 mph cruise

The first jet airlinerDe Havilland Comet 1, entered service on May 2, 1952 on the London - Johannesburg route




-Fatores irrelevantes podem ser desconsiderados na construção do modelo

-Decompor o modelo em sub- problemas

-Refinar os modelos

-Determinar sensibilidades

-Previsões


Limitação dos Modelos construção do modelo

Modelos são idealização incompletas




mola simplificações

F = k x

F



Os modelos não são únicos (modelos) e medidos (protótipo)


Problema: (modelos) e medidos (protótipo)

Escoamento de fluidos


Problema de alta complexidade (modelos) e medidos (protótipo)

Modelo com simplificações


Equação de Bernoulli (modelos) e medidos (protótipo)


Restrições: (modelos) e medidos (protótipo)

Escoamento em regime permanente

Escoamento incompressível

Escoamento sem atrito

Ao longo de uma linha de corrente


Ao longo de uma linha de corrente (modelos) e medidos (protótipo)


Modelo mais elaborado: (modelos) e medidos (protótipo)

Equações de Navier & Stokes


Um mesmo modelo pode representar problemas diferentes (modelos) e medidos (protótipo)

m

x

c

k


Os modelos não são únicos (modelos) e medidos (protótipo)


Tipos de modelos (modelos) e medidos (protótipo)

1- Modelos Icônicos

2- Modelos Analógicos

3- Modelos Simbólicos


1- Modelos Icônicos (modelos) e medidos (protótipo)

Apresentam equivalência geométrica visual em escala ampliada ou reduzida

Podem mostrar somente partes ou características relevantes para o propósito imediato


Classes dos Modelos Icônicos (modelos) e medidos (protótipo)

Modelos Icônicos bidimensionais


Mapas (modelos) e medidos (protótipo)

Modelos Icônicos bidimensionais


Desenhos (modelos) e medidos (protótipo)

Modelos Icônicos bidimensionais


Classes dos Modelos Icônicos (modelos) e medidos (protótipo)

Modelos Icônicos réplicas físicas tridimensionais


Modelos Icônicos réplicas físicas tridimensionais (modelos) e medidos (protótipo)

Maquetes


Modelos Icônicos réplicas físicas tridimensionais (modelos) e medidos (protótipo)

miniaturas


Modelos Icônicos réplicas físicas tridimensionais (modelos) e medidos (protótipo)

Boeing 2707ConcordePeso total ao decolar306t159 tRaio de ação6.400 km6.400 kmVelocidade de cruzeiro2.900 km/h2.335 km/hAltitude de cruzeiro 19.500 m19.000 mEnvergadura53 m25 mComprimento93 m58 mPrimeiro vôo previsto1968-19701968Entrada em serviçopor volta de 19751971

Mock-up


Tipos de modelos (modelos) e medidos (protótipo)

1- Modelos Icônicos

2- Modelos Analógicos

3- Modelos Simbólicos


2- Modelos Analógicos (modelos) e medidos (protótipo)

Seguem o mesmo princípio do original


Tipos de modelos (modelos) e medidos (protótipo)

1- Modelos Icônicos

2- Modelos Analógicos

3- Modelos Simbólicos


3- Modelos Simbólicos (modelos) e medidos (protótipo)

Modelo Matemático

Descrição de um sistema

Relações quantitativas

e

Relações qualitativas


Relações quantitativas (modelos) e medidos (protótipo)

Potência

Dimensões

Custos

Relações qualitativas

Segurança

Confiabilidade

Aparência


Modelo matemático (modelos) e medidos (protótipo)

-Permite generalizações

-Permite simplificar problemas complexos

-Permite utilizar métodos matemáticos

-Produz resultados numéricos


Preparação do Modelo Matemático (modelos) e medidos (protótipo)

1-Identificar as variáveis

2-Suposições simplificadoras

3-Condições de contorno

4-Equacionar

5-Simplificar


Características do Modelo matemático (modelos) e medidos (protótipo)

1-Previsão de desempenho

2-Complexidade mínima

3-Termos separados

4-Fácil verificação


Case Study (modelos) e medidos (protótipo)

Tanque de água de uma betoneira

Espaço disponível 1,5 x 0,6 x 0,6 m

Capacidade 430 l

Resistência à corrosão

Fabricação simples

Enchimento e esvaziamento fácil


Forma geométrica (modelos) e medidos (protótipo)

Esférico 0,91 m

Cilíndrico


Variáveis (modelos) e medidos (protótipo)

C Custo total

Ca Custo do aço

Cs Custo da soldagem

Cg Custo da galvanização

W Peso de aço

w Comprimento da soldagem

A Área de superfície


Restrições e constantes (modelos) e medidos (protótipo)

V Volume 430 l

ca Custo unitário do aço

cs Custo unitário da soldagem

cg Custo unitário da galvanização

Lmáx = 1,5 m

Dmáx = 0,6 m

Chapa 1,6mm (ca = 125,00/m2)

cs = 30,00

Cw = 20,00


equações (modelos) e medidos (protótipo)


Caso 2 (modelos) e medidos (protótipo) Ascensão de Bolhas Gasosas em Meio Líquido Infinito

Variáveis do problema:

onde g é a aceleração da gravidade,  a densidade,  a viscosidade absoluta,  a tensão superficial, D o diâmetro equivalente, U a velocidade terminal da bolha e V o seu volume. Os índices L e G correspondem, respectivamente, à fase contínua e à fase dispersa, consideradas, na presente análise, como incompressíveis e newtonianas


U = 12,0 cm/s D = 1,05 mm. (modelos) e medidos (protótipo)


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