Foto: Divulgação / CeMEAI

Pesquisadores do CeMEAI utilizam tinta especial em simulações de aeronaves

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Ensaios são realizados no Instituto de Aeronáutica e Espaço, em São José dos Campos

O Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE), sediado no Departamento de Ciência e Tecnologia Aeroespacial (DCTA) em São José dos Campos (SP), conta com três túneis de vento para diferentes simulações. Situados na Divisão de Aerodinâmica (ALA), cada um dos túneis é capaz de realizar diferentes ensaios em modelos de objetos que são expostos a diferentes intensidades de vento.

Foto: Divulgação / CeMEAIDivulgação / CeMEAI
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Uma das instalações é o Túnel Transônico Piloto (TTP), que simula a ação do vento em veículos que chegam a ultrapassar a velocidade do som. “Ele simula veículos a velocidades entre 80% da velocidade do som e 20% acima dela. As aeronaves comerciais, em voo de cruzeiro, viajam exatamente nesse regime – cerca de 890 km/h”, explica Marcos Souza, pesquisador do IAE.

Os modelos utilizados nos ensaios feitos no TTP são pintados com uma tinta especial, conhecida como PSP, sigla em inglês de Tinta Sensível à Pressão. A PSP tem moléculas conhecidas como luminóforos, que, em contato com o oxigênio e excitadas em uma frequência adequada, mudam de cor. Com uma câmera, os pesquisadores gravam a simulação, e o resultado dela no computador permite que seja feita uma análise mais completa da ação do vento no modelo.

“A PSP me dá uma medida global. Eu consigo uma resolução espacial e, se eu tiver conhecimento da física do problema, é possível entender rapidamente o que está acontecendo”, conta Ana Cristina Avelar, pesquisadora do IAE e do Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI).

Foto: Divulgação / CeMEAIDivulgação / CeMEAI
Foto: Divulgação / CeMEAI

Utilizar a tinta especial nas simulações possibilita que o ensaio seja feito de forma não intrusiva, ou seja, sem interferências externas. Além disso, a pressão pode ser medida em todas as partes do modelo. “Com a PSP, basta pintar o modelo. Se eu tenho acesso óptico, eu posso medir a pressão. Então, a identificação dos fenômenos físicos é muito mais fácil com a PSP”, completa Ana Cristina.

Os pesquisadores do IAE estão abertos a convênios com outras instituições e empresas que se interessem em usar os túneis de vento para simulações. “Nosso objetivo aqui é fazer parcerias com empresas, instituições educacionais, universidades. A gente procura diversificar bastante as nossas parcerias e é muito importante que a gente aprenda com elas”, ressalta Souza.

Ciências matemáticas e indústria

O Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI), com sede no Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, em São Carlos, é um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPIDs) financiados pela FAPESP. O CeMEAI é especialmente adaptado e estruturado para promover o uso de ciências matemáticas (em particular matemática aplicada, estatística e ciência da computação) como um recurso industrial.

As atividades do Centro são realizadas dentro de um ambiente interdisciplinar, enfatizando-se a transferência de tecnologia e a educação e difusão do conhecimento para as aplicações industriais e governamentais. As atividades são desenvolvidas nas áreas de Otimização Aplicada e Pesquisa Operacional, Mecânica de Fluidos Computacional, Modelagem de Risco, Inteligência Computacional e Engenharia de Software.

Além do ICMC, o CEPID-CeMEAI conta com outras seis instituições associadas: o Centro de Ciências Exatas e Tecnologia da Universidade Federal de São Carlos (CCET-UFSCar); o Instituto de Matemática Estatística e Computação Científica da Universidade Estadual de Campinas (IMECC-UNICAMP); o Instituto de Biociências Letras e Ciências Exatas da Universidade Estadual Paulista (IBILCE-UNESP); a Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Estadual Paulista (FCT-UNESP); o Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE); e o Instituto de Matemática e Estatística da Universidade de São Paulo (IME-USP).

Leonardo Zacarin / Assessoria CEPID-CeMEAI

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