APS CARRO A AR COMPRIMIDO

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ENGENHARIA BÁSICA
ATIVIDADES PRÁTICAS SUPERVISIONADAS
(CARRO COM PROPULSÃO A AR COMPRIMIDO)
SUMÁRIO
Introdução..........................................................................................3	
Objetivo..............................................................................................4
Pesquisa sobre o que é propulsão a jato..........................................5
Estudo para desenvolvimento do motor a jato................................6 
Fotos do Protótipo.............................................................................7
Cálculos utilizados para desenvolvimento do protótipo.....................9
Conclusão........................................................................................11
Bibliografia.......................................................................................12
INTRODUÇÃO
 Até hoje não se sabe ao certo quem descobriu primeiro os princípios da propulsão a jato. Historiadores afirmam que Heron, um sábio matemático egípcio inventou uma máquina chamada copilia, constituído por uma esfera rotativa, movida a vapor d’água, saindo através de bocais presos a referida esfera. 
 A água era colocada num recipiente e depois de vaporizada, passava para a esfera, escapando pelos bocais fazendo a esfera girar. Propulsão é o processo de alterar o estado de movimento/ repouso de um corpo em relação a um dado ponto de referência. Um corpo pode ser acelerado através de fontes de energia internas, ou seja, transportadas junto com ele, como é o caso de combustíveis armazenados em tanques, ou por fontes externas, como é o caso da pressão de radiação solar. 
 Os meios de propulsão são utilizados para mover aviões, veículos espaciais, automóveis, trens, navios, submarinos, etc. O princípio da propulsão baseia-se na terceira lei de Newton, a lei da ação e reação, que diz que toda ação corresponde uma reação, com a mesma intensidade, mesma direção e sentidos contrários.
OBJETIVO
 Projetar e construir (em 2019) um carro que seja tracionado pelo mecanismo de propulsão a ar comprimido. O carro deverá mover-se por uma pista de 2m de largura, com 15m de comprimento, em linha reta com cronometragem de tempo. Com os parâmetros de projeto de largura de 700 (mm), altura de 600 (mm) e comprimento de 900 (mm) e Pressão máxima utilizada no reservatório Pressão = 4 bar.
PESQUISA SOBRE O QUE É PROPULSÃO A JATO
 Por conta da corrida armamentista na segunda guerra mundial, houve uma grande busca pelo melhor sistema de propulsão a jato, pois naquela época os motores a foguete eram ineficientes para serem usados na aviação. Então, por volta dos anos da década de 1930, veio o motor a combustão interna em suas diversas formas (rotativos, radiais, ar-refrigerado e refrigerados a água em linha), eram os únicos tipos de motores viáveis para o desenvolvimento de aviões. 
 Esses motores eram aceitáveis por conta das baixas necessidades de performance então exigidas.
Entretanto, os engenheiros estavam prevendo, conceitualmente, que o motor a pistão era autolimitado, em termos de performance; o limite era e é dado essencialmente pela eficiência da hélice. Isto se dá quando as lâminas da hélice se aproximam da velocidade do som. 
 Se a performance do motor, assim como a do avião, aumentasse sempre, mesmo com essa barreira, ainda assim haveria a necessidade de se melhorar radicalmente o desenho do motor com pistão, ou um tipo completamente novo de motor teria que ser desenvolvido.
Este modelo de motor a jato, poderia ser quase tão revolucionária para a aviação quanto o primeiro voo de Santos Dumont.
ESTUDO PARA DESENVOLVIMENTO DO MOTOR A JATO
 O motor a jato foi feito para empurrar, usando a terceira lei de Newton, a ação de forçar massa em forma de gases quentes para uma direção, gera uma força em sentido contrário. Todas as peças que compõe o motor a jato têm a finalidade de captar o ar e jogá-lo para fora com a maior velocidade possível. Todos os motores a jato e turbinas a gás são motores de calor que convertem energia térmica em trabalho útil. O trabalho pode ser útil na forma de energia mecânica, a partir de um eixo que pode ser usado para acionar uma hélice, um veículo, uma bomba, um gerado elétrico, ou qualquer outro dispositivo mecânico.
FOTOS DO PROTÓTIPO 
CÁLCULOS UTILIZADOS PARA DESENVOLVIMENTO 
DO PROTÓTIPO 
 Um dos parâmetros chave para o projeto da entrada de ar é a sua eficiência de recuperação de pressão dinâmica, a qual pode ser definida como a razão entre a pressão dinâmica na garganta da entrada de ar e a pressão dinâmica no escoamento não perturbado, onde pt é a pressão total e p é a pressão estática. A equação 1 mostra a relação matemática.
 A variação de eficiência geralmente é expressa em função da razão entra vazão mássica que inicia na entrada de ar e o valor de referência (mo), que corresponde ao valor máximo que se deslocaria na garganta da entrada de ar em escoamento não perturbando, ou de corrente livre. A equação 2 se trata da relação das variáveis.
 Onde po é a massa específica, ou densidade do ar, Vo é a velocidade do escoamento e TH é a área da entrada de ar. A equação 3 é a soma de dois termos: um termo de arrasto de pressão e um termo de arrasto viscoso.
CONCLUSÃO
 O projeto do carro com propulsão a jato de ar vem com intuito de desenvolver o conhecimento do aluno do curso de engenharia colocando em Atividade Prática Supervisionada (APS), conhecimento já adquirido em nossa sala de aula laboratório. Propulsão é um processo que na qual altera o estado do movimento, ou de repouso de um corpo em relação a um ponto de referência.
 O princípio da propulsão é baseado na terceira lei de Newton (ação e reação) que afirma que toda ação tem um reação correspondente, com mesma intensidade, direção e sentido contrário.
 Após a finalização do Protótipo aprendemos, que é possível usar ar comprimido para movimentar objetos ou corpo que se mova através de seu auxílio.
 
BIBLIOGRAFIA. 
 
http://www.lcp.inpe.br/maispropulsao.htm 
http://wapedia.mobi/pt/Motor_a_jato 
http://selair.selkirk.bc.ca/aerodynamics1/Performance/Page8.html
http://www.dod.mil/ddre/downloads/ddre_briefings/Merging_Air_and_Space071603.pdf