Case Estudo Pressurização de Cabines Aeronaves e Sistemas de Compressão de Ar

Leia a situação a seguir Com a variação da densidade e da temperatura do ar e com a elevação da altitude a indústria aeronáutica vislumbrou a necessidade de usar compressores em aeronaves por dois grandes motivos O primeiro diz respeito a manter as condições ambientais no interior da cabine de acordo com o conforto humano ou seja em termos de pressão e temperatura como o mais próximo do que temos ao nível do mar O segundo diz respeito a garantir que o ar atmosférico ou o comburente em reações de combustão seja suficiente para o interior dos motores a combustão ou turbinas a gás Esses dois motivos induziram uma série de adaptações diminuindo o peso das peças de forma para compatibilizar com o que a indústria aeroespacial necessita Com a exploração espacial após a segunda metade do século XX espaçonaves usam fluidos comprimidos com significativa redução volumétrica para operar por longos períodos Prezados alunos analisamos uma indústria que requer o controle de peso a fim de que se consiga vencer a gravidade ao mesmo tempo que requer o zelo pela segurança a fim de que consiga proteger os aeronautas o patrimônio e o meio ambiente A indústria aeroespacial é uma das mais recentes totalizando cerca de 100 anos agregando pesquisas e desenvolvimentos da Engenharia Mecânica e da Ciência dos Materiais Nesse desafio vários laboratórios e pesquisadores foram mobilizados em muitos países para chegar a materiais e técnicas de construção cada vez mais avançados Um dos exemplos são as fibras de carbono Proposta de Atividade Os alunos deverão apresentar em um documento Word um case que atenda às seguintes orientações CLIQUE NOS BOTÕES PARA MAIS INFORMAÇÕES 1 2 3 4 Analisar os requisitos de temperatura e pressão em cabines de aviões comerciais de forma a selecionar um sistema de compressão de ar atmosférico para uso nas aeronaves nos sistemas de pressurização das cabines atentandose também à quantidade de poluentes permitidos Considere que as aeronaves devem trafegar em altitudes de 35 a 40 mil pés 30 pontos 1 2 3 4 Analisar opções de compressores levando em conta também medidas para controle de ruídos e vibrações nas aplicações em motores a combustão interna para aviões de pequeno e médio porte Vale lembrar os cuidados na fabricação e a montagem dessas máquinas térmicas junto aos apetrechos auxiliares 40 pontos 1 2 3 4 Tipos de materiais a serem usados em ventiladores parafusos êmbolos cilindros difusores assim como as normas técnicas aplicáveis à cada caso em relação às aeronaves aviões de médio porte e helicópteros É digno de nota o tipo de ligas metálicas e materiais compósitos bem como as propriedades mecânicas envolvidas 30 pontos 1 2 3 4 Conter de 30 a 40 linhas TÍTULO DO TRABALHO Caixa Alta fonte Arial 14 negrito centralizado na cor preta e sem ponto final Deixar duas linhas em branco após iniciar o título Nome Completo Matrícula Curso Nome por extenso com as iniciais em letras maiúsculas fonte Arial 11 cor preta sem negrito ou itálico e justificado a direita Com base na pesquisa de Haghighat 1999 que examinou o conforto térmico e a qualidade do ar em 43 voos comerciais foi observado que a temperatura média dentro da cabine variou de 21 a 24C enquanto a pressão mínima durante o cruzeiro a altitudes de 35 a 40 mil pés foi de aproximadamente 08 bar 80 kPa Para garantir o desempenho eficaz dos compressores utilizados nos sistemas de pressurização das cabines é crucial controlar o atrito nos componentes o que requer o uso de óleos lubrificantes e materiais especiais internos para minimizar o atrito Além disso é essencial monitorar o nível de ruído dos compressores que pode atingir cerca de 60 dB A aplicação de filtros na entrada dos compressores é fundamental para prolongar sua vida útil Nesse contexto a escolha de compressores de parafusos se destaca como uma solução vantajosa pois eles fornecem ar comprimido de alta qualidade são eficientes em termos de energia geram baixo ruído e têm um design compacto e leve tornandoos ideais para uso em aeronaves de pequeno e médio porte Quanto aos materiais utilizados em componentes como ventiladores parafusos êmbolos cilindros e difusores a seleção depende de diversos fatores incluindo a função do componente as condições de operação a necessidade de resistência e o peso Ligas metálicas como alumínio titânio e aço inoxidável são comuns em componentes estruturais e de alta resistência enquanto materiais compósitos como fibra de carbono e kevlar são empregados em componentes leves e resistentes à fadiga No que diz respeito às normas técnicas aplicáveis estas variam de acordo com a origem da aeronave o tipo de operação e as regulamentações locais e internacionais Algumas das normas técnicas comuns incluem as da FAA Federal Aviation Administration nos Estados Unidos e da EASA European Aviation Safety Agency na Europa A escolha de materiais e a conformidade com as normas desempenham um papel crucial na garantia da segurança eficiência e confiabilidade de aeronaves independentemente de seu tamanho incluindo médio porte e helicópteros REFERÊNCIAS Apostila disponibilizada pela faculdade HAGHIGHAT Fariborz et al Measurement of thermal comfort and indoor air quality aboard 43 flights on commercial airlines Indoor and Built Environment v 8 n 1 p 5866 1999