GreenAuto: Green innovation for the Automotive Industry, PPS15: Sistema de orientação do operador por RV/RA 
[02/C05-i01.02/2022.PC644867037-00000013]

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Investigação experimental da atomização de jatos eletro-hidrodinâmicos e desenvolvimento de técnica inovadora de controlo por descarga de plasma

Publication . Nunes, Gustavo Alexandre Camacho; Rodrigues, Frederico Miguel Freire; Marques, José Carlos Páscoa

A atomização eletro-hidrodinâmica, também conhecida como electrospray, tem emergido como uma técnica promissora na produção de gotículas precisas e uniformes em diversas aplicações. Ao contrário da pulverização mecânica ou pneumática, o electrospray permite um controlo mais preciso sobre as caraterísticas das gotículas. Estas qualidades fazem do electrospray uma alternativa atrativa para processos de pintura e revestimento industrial. Apesar do seu potencial, a sua aplicação à escala industrial continua limitada devido à dependência de parâmetros físicos que influenciam a estabilidade do processo e dificultam a sua reprodutibilidade em maior escala. Neste contexto, a presente dissertação desenvolve uma investigação experimental focada na caraterização do processo de electrospraying e estabelece um novo método de controlo ativo baseado na descarga de plasma. Foi realizado um estudo paramétrico com três líquidos distintos, a acetona, etanol e etilenoglicol, que envolve a variação da distância emissor-coletor, do caudal e do diâmetro do emissor, de modo a analisar os seus efeitos na formação de gotículas. Os resultados foram adquiridos através de um analisador phase Doppler e câmara de alta velocidade, analisando o tamanho, velocidade, distribuição e ângulo do cone das gotículas formadas. Desta forma, estes resultados fornecem uma melhor compreensão do comportamento do electrospray e expandem os dados experimentais da literatura, tendo em vista a sua futura aplicação em escala industrial. Seguidamente, foi introduzido um método inovador de controlo que envolve a utilização em simultâneo de um atuador a plasma de geometria anelar com o electrospray de forma a manipular o campo elétrico local e o ambiente aerodinâmico. O atuador foi caraterizado eletricamente e aerodinamicamente, produzindo um vento iónico capaz de alterar o comportamento e estabilidade do regime cone-jet. O sistema electrospray-plasma demonstrou uma redução consistente no tamanho das gotículas e um aumento na velocidade para tensões de funcionamento do atuador de 5 kVpp a 8 kVpp, validando a viabilidade deste método de controlo.

2025-11-26Dissertação de mestrado

Acesso embargado

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Descrição

A indústria automóvel encontra-se numa profunda transformação devido à necessidade da redução da pegada ecológica por ela causada. Sendo uma indústria de elevado impacto na economia portuguesa, a Agenda GreenAuto surge para posicionar a indústria automóvel nacional na produção de veículos comerciais ligeiros de baixas emissões.

Entidade financiadora

European Commission

Programa de financiamento

Agendas Mobilizadoras, PRR – Plano de Recuperação e Resiliência

Número da atribuição

02/C05-i01.02/2022.PC644867037-00000013