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Tese de Doutorado
Documento
Autor
Nome completo
Luciano Pires Aoki
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2017
Orientador
Banca examinadora
Catalano, Fernando Martini (Presidente)
Duarte, Ulysses Rondina
Izola, Dawson Tadeu
Missiato, Osvaldo
Silveira, Zilda de Castro
Título em português
Magnetohidrodinâmica aplicada a um veículo de densidade relativa unitária
Palavras-chave em português
Forças de Lorentz
Magnetohidrodinâmica
MHD
Propulsão eletromagnética
ROV
Resumo em português
O projeto destinou-se à pesquisa e produção experimental de um modelo de veículo aquático movido a propulsão eletromagnética, vinculando o projeto, portanto, à magnetohidrodinâmica (MHD). O veículo enquadrou-se na categoria de um ROV (remotely operated vehicle), ou veículo operado remotamente, pois suas instruções de propulsão, fornecidas pela fonte de tensão variável (0 V – 80 V), encontraram-se fora do ambiente de atuação do veículo. Os propulsores foram conectados a eletrodos de cobre com dimensões de 0,15 cm por 0,40 cm, por onde se faz passar uma corrente contínua que interagiu com um campo magnético uniforme de 0,4 T, produzindo forças eletromagnéticas ou forças de Lorentz, que impulsionam o fluido em volta e consequentemente o veículo. O movimento almejado foi o deslocamento vertical, uma vez que tal comportamento não foi encontrado em literatura. Juntamente com seu movimento, dados de velocidade e força propulsiva foram obtidos, chegando-se a valores de 1 m/s e 0,4 N respectivamente. Analisando os propulsores, obteve-se resultados interessantes quanto ao desempenho, tensão de trabalho, potência produzida pela fonte e potência consumida pelos propulsores indicando que os mesmos perdem eficiência para tensões muito altas.
Título em inglês
Magnetohydrodynamics applied to a vehicle of unitary relative density
Palavras-chave em inglês
Electromagnetic propulsion
Lorentz forces
Magnetohydrodynamic
MHD
ROV
Resumo em inglês
The Project was intended for research and experimentation of a watercraft model powered by electromagnetic propulsion, linking the project, therefore, to the magnetohydrodynamics (MHD). The vehicle falls into the category of Remotely operated vehicle (ROV) since the provided voltage source; a variable direct current DC 0V – 80V) is outside the vehicle's operating environment. The thruster was connected to the copper electrodes with dimensions of 0,15 cm and 0,40 cm, where a direct current interacted with the 0,4 T uniform magnetic field, creating electromagnetic forces or Lorentz forces, moving the fluid and the vehicle. The desired movement was vertical, since such behavior was not found in the literature. Within the movement, velocity and propulsion data were collected, 1 m/s and 0,4 N respectively. Analyzing the thrusters, interesting results were obtained with relation to efficiency, working voltage, output voltage source power and thruster's power comsuption showing loss efficiencies for high voltages.
 
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Data de Publicação
2017-04-20
 
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