| 1. Identificação | ||||
| Tipo de Referência | Tese ou Dissertação (Thesis) | |||
| Site | mtc-m16b.sid.inpe.br | |||
| Código do Detentor | isadg {BR SPINPE} ibi 8JMKD3MGPCW/3DT298S | |||
| Identificador | 8JMKD3MGPBW/33QC7P2 | |||
| Repositório | sid.inpe.br/mtc-m17@80/2008/09.08.18.09 (acesso restrito) | |||
| Última Atualização | 2009:02.19.14.34.20 (UTC) marciana | |||
| Repositório de Metadados | sid.inpe.br/mtc-m17@80/2008/09.08.18.09.13 | |||
| Última Atualização dos Metadados | 2021:03.17.20.39.28 (UTC) marciana | |||
| Chave Secundária | INPE-15383-TDI/1402 | |||
| Chave de Citação | Oliveira:2008:InExAd | |||
| Título | Investigação Experimental da Adição de Energia por Laser em Escoamento Hipersônico de Baixa Densidade  | |||
| Título Alternativo | Experimental Investigation of Laser Energy Addition in Hypersonic Flow of Low Density | |||
| Curso | PCP-SPG-INPE-MCT-BR | |||
| Ano | 2008 | |||
| Data Secundária | 20091009 | |||
| Data | 2008-10-02 | |||
| Data de Acesso | 19 abr. 2024 | |||
| Tipo da Tese | Tese (Doutorado em Combustão e Propulsão) | |||
| Tipo Secundário | TDI | |||
| Número de Páginas | 202 | |||
| Número de Arquivos | 621 | |||
| Tamanho | 34938 KiB | |||
| 2. Contextualização | ||||
| Autor | Oliveira, Antonio Carlos de | |||
| Grupo | PCP-SPG-INPE-MCT-BR | |||
| Banca | Salles, Carlos Eduardo Rolfsen (presidente) Minucci, Marco Antonio Sala (orientador) Netto, Demétrio Bastos. Toledo, Antonio Osny Toro, Paulo Gilberto de Paula | |||
| Universidade | Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) | |||
| Cidade | São José dos Campos | |||
| Histórico (UTC) | 2008-09-22 18:16:03 :: ACO_IEAv -> yolanda :: 2008-09-24 14:30:40 :: yolanda -> ACO_IEAv :: 2008-11-04 13:08:48 :: ACO_IEAv -> yolanda :: 2009-03-05 17:00:59 :: yolanda -> jefferson :: 2009-06-04 18:02:43 :: jefferson -> administrator :: 2009-07-07 20:36:11 :: administrator -> jefferson :: 2009-07-09 15:32:59 :: jefferson -> administrator :: 2011-03-10 14:42:50 :: administrator -> jefferson :: 2008 2012-07-20 01:18:16 :: jefferson -> banon :: 2008 2012-07-20 01:22:23 :: banon -> administrator :: 2008 2018-06-05 03:30:54 :: administrator -> marciana :: 2008 2021-03-17 20:39:28 :: marciana -> sergio :: 2008 | |||
| 3. Conteúdo e estrutura | ||||
| É a matriz ou uma cópia? | é a matriz | |||
| Estágio do Conteúdo | concluido | |||
| Transferível | 1 | |||
| Palavras-Chave | hipersônica interação laser-plasma aerotermodinâmica redução de arrastro aerodinâmico schlieren hypersonic laser-plasma interaction aerothermodynamics drag reduction schlieren | |||
| Resumo | Uma idéia bastante interessante voltada para o regime de vôo hipersônico (número de Mach >5) é a possibilidade de redução do arrasto aerodinâmico e de transferência de calor para o veículo por meio de adição de energia à sua frente, que pode ser feita mediante a geração de um plasma induzido pela focalização do feixe de certos tipos de lasers e microondas. Dentro deste contexto, este trabalho apresentou de forma inédita resultados experimentais dos efeitos da redução de pressão de impacto em corpos rombudos em escoamento hipersônico de baixa densidade, efetuados com o uso de dois pulsos de laser de alta potência e conduzidos em um túnel de choque hipersônico. Dois métodos foram utilizados no trabalho, a técnica de visualização schlieren e a medida da pressão de impacto sobre um modelo instalado na seção de teste do túnel. Assim, um modelo hemisférico de 55 mm de diâmetro, equipado com um transdutor piezoelétrico de pressão no ponto de estagnação, foi construído para viabilizar o registro da redução de pressão causada pela adição de energia à sua frente. Dois lasers de CO2 TEA de alta potência foram montados compartilhando a mesma cavidade óptica para gerar dois pulsos colineares com atrasos entre pulsos ajustáveis. Estes lasers foram usados para gerar os plasmas à frente do modelo e esta configuração possibilitou a extração de energias de 4 a 7 J, correspondendo a potências de pico de 16,5 a 30 MW por pulso. A técnica de visualização schlieren associada a uma câmera de altíssima velocidade foi incorporada ao laboratório e usada para o acompanhamento temporal das etapas da adição de energia. A maior parte dos experimentos foi feita simulando uma condição de vôo a 22 km de altitude, Mach 7,0, com temperatura de estagnação de 1300 K e com velocidade do escoamento de 1,6 km/s, mas também foram feitos ensaios com temperatura de estagnação de 4700 K, Mach 5,6, com velocidade do escoamento de 3,4 km/s e a Mach 7,0, com temperatura de estagnação de 930 K e velocidade de 1,3 km/s. Nos experimentos com dois pulsos de laser, quatro defasagens temporais entre pulsos foram selecionadas: 30, 40, 50 e 80 μs, e estes ensaios possibilitaram a observação da transição entre o regime em que os efeitos dos pulsos vão sendo superpostos para aquele em que o escoamento regenera a onda de choque destacada (bow shock) na transição entre os pulsos e, desta forma, forneceram as condições em que o modelo poderia realizar um vôo hipersônico assistido por laser com o benefício da redução de pressão mantido em regime estacionário. As fotografias schlieren mostraram com riqueza de detalhes o histórico temporal do processo de adição de energia pelo plasma induzido por laser ao escoamento hipersônico de baixa densidade. As medidas da pressão de impacto sobre o modelo registraram quantitativamente a redução da pressão oriunda da adição de energia e corroboraram a observação feita por meio das imagens schlieren. Excelentes resultados mostrando a total obliteração do perfil da onda de choque destacada, formada sobre o modelo pelo escoamento hipersônico, foram obtidos com a adição de energia a montante do modelo. Além dos resultados acadêmicos, a capacitação que este trabalho incorporou ao laboratório contribuiu para ele fosse incluído em um programa da USAF para estudos de aplicações de laser no setor hipersônico. ABSTRACT: The possibility of reducing the aerodynamic drag and heating of a hypersonic vehicle by addition energy to the air ahead of it is an attractive idea directed toward the hypersonic field. (Mach>5) and can be realized by laser induced plasma generation. In this context, this work presents original results in the experimental investigation of the energy addition in hypersonic flow of low density using two high power lasers. The experiments were conduced in a hypersonic shock tunnel and the results were obtained using two methods: the schlieren visualization technique and the measurement of the impact pressure over a model installed in the tunnel test section. A hemispherical model, 55 mm diameter, equipped with a pressure transducer in the stagnation point, was installed in test section of the tunnel to measure the pressure reduction by energy addition ahead of it. Two high power pulsed CO2 TEA lasers sharing the same optical cavity were mounted to generate two collinear optical pulses with controlled time delay to realize the experiments, the assembly was operated in the energy range of 4 J to 7 J corresponding to peak power of 16.5 MW to 30 MW. To elucidate the effects of laser-induced plasma in hypersonic flow, the non-intrusive schlieren visualization technique associated with a high-speed camera were adopted for the visualization the time evolution of the energy addition to the low density hypersonic flow. Most of the experiments simulated a 22 km, Mach 7, hypersonic flying conditions with stagnation temperature of 1,300 K and velocity of 1.6 km/s, but stagnation temperature of 4,700 K, Mach 5.6 and velocity of 3.4 km/s were also tested. Four time delays between pulses, 30, 40, 50, and 80 µs, were selected to study the effects of multi-pulses interaction and the transition from the occurrence of the superposed effects of the pulses to the situation where the flow regenerates the bow shock in the transition between pulses was obtained. Also, the conditions to obtain a laser-assisted hypersonic flight performed with energy addition benefits at steady state regime were obtained. The schlieren technique produced images with a wealth of details about the dynamics of the energy addition to the hypersonic flow by laser induced plasma and a good correlation with the quantitative results collected by the pressure transducer at stagnation point was obtained. Excellent images showing the mitigation of the bow shock were acquired adding energy to the flow upstream of the model. Aside the academic objective of the thesis, the upgrades generated by this work to the laboratory as the schlieren and lasers incorporated to the facilities had contributed to its inclusion in the USAF hypersonic program. | |||
| Área | COMB | |||
| Arranjo | urlib.net > BDMCI > Fonds > Produção pgr ATUAIS > PCP > Investigação Experimental da... | |||
| Conteúdo da Pasta doc | acessar | |||
| Conteúdo da Pasta source |
| |||
| Conteúdo da Pasta agreement | não têm arquivos | |||
| 4. Condições de acesso e uso | ||||
| Idioma | pt | |||
| Arquivo Alvo | paginadeacesso.html | |||
| Grupo de Usuários | ACO_IEAv administrator banon jefferson sergio yolanda.souza@mcti.gov.br | |||
| Visibilidade | shown | |||
| Detentor dos Direitos | originalauthor yes locatedauthor no | |||
| Detentor da Cópia | SID/SCD | |||
| Permissão de Leitura | deny from all and allow from 150.163 | |||
| Permissão de Atualização | transferida para sergio | |||
| 5. Fontes relacionadas | ||||
| Unidades Imediatamente Superiores | 8JMKD3MGPCW/3F35D8B | |||
| Divulgação | NTRSNASA; BNDEPOSITOLEGAL. | |||
| Acervo Hospedeiro | lcp.inpe.br/ignes/2004/02.12.18.39 cptec.inpe.br/walmeida/2003/04.25.17.12 | |||
| 6. Notas | ||||
| Campos Vazios | academicdepartment affiliation archivingpolicy archivist callnumber contenttype copyright creatorhistory descriptionlevel doi e-mailaddress electronicmailaddress format isbn issn label lineage mark mirrorrepository nextedition notes number orcid parameterlist parentrepositories previousedition previouslowerunit progress readergroup resumeid schedulinginformation secondarymark session shorttitle sponsor subject tertiarymark tertiarytype url versiontype | |||
| 7. Controle da descrição | ||||
| e-Mail (login) | sergio | |||
| atualizar | ||||