INSTALAÇÃO E CONDIÇÕES EXPERIMENTAIS 1 DESCRIÇÃO GERAL DA INSTALAÇÃO EXPERIMENTAL

descreve mais em detalhe. Além das vantagens atrás referidas, foi também decisivo para a sua escolha o facto de haver facilidade em aceder a equipamentos e a instrumentos de medida pertencentes a outras áreas de investigação ali sediadas, bem como a proximidade física das oficinas de mecânica e de carpintaria.

3.2. INSTALAÇÃO E CONDIÇÕES EXPERIMENTAIS

Para a simulação de uma configuração geométrica representativa de uma situação prática de utilização de aparelhos de cortina de ar recorreu-se a uma divisão existente no segundo piso do LAI, a qual já estava projectada para servir de área laboratorial. Ambos os topos desta divisão – inicialmente com 12 m de comprimento, 6 m de largura e 3.27 m de altura – confrontam com dois outros espaços similares. Uma das paredes laterais faz parte da fachada do edifício, nela se situando quatro janelas com vista para o exterior. Já a parede oposta estende-se ao longo do corredor que percorre a totalidade do piso e é nas extremidades dela que se situam as duas únicas portas de acesso àquela divisão.

Quatro painéis constituídos por perfis metálicos de aço galvanizado e por placas de PLADUR®

– placas de gesso laminado, formadas por uma alma de gesso de origem natural, revestidas por duas celuloses multi-folha especiais e que se apresentam em forma de chapas com uma largura standard de 1.20 m e vários comprimentos e espessuras diferentes – serviram para dividir a meio o espaço original, criando-se assim duas salas contíguas e simétricas, cada uma delas com 6 m × 6 m × 3.27 m (vd. Figura 3.1).

No centro desta parede divisória (com 75 mm de espessura) foi deixada uma abertura com a largura típica de uma porta, rasgada desde o nível do pavimento até ao tecto, sendo rematada lateralmente por dois perfis de alumínio de secção rectangular que lhe conferiram a rigidez e a estabilidade dimensional necessária.

Através da fixação (e posterior substituição) de placas de poliestireno extrudido na parte superior desta abertura foi gerada uma porta de ligação entre aqueles dois espaços, de altura variável (2.00 m < Hporta < 2.65 m) mas sempre com a mesma largura (Lporta = 1.12 m).

3.3

Figura 3.1 – Distribuição do espaço original após a construção da parede divisória que contém a “porta”.

Por cima desta(s) porta(s) foi instalado um aparelho de cortina de ar comercial – vd. descrição técnica mais pormenorizada já a seguir – o qual gera um jacto de ar plano, descendente e não- recirculado, através de um bocal de largura ligeiramente superior à da porta que se pretende vedar (vd. Figura 3.1).

De forma a permitir uma rápida alteração da posição vertical da cortina de ar, a sua base de suporte foi alterada de modo a ser possível fixar o aparelho aos perfis de alumínio que formam a ombreira da porta. Para tal, foram previamente efectuados alguns furos nesses perfis de alumínio, fixando-se a cortina de ar e respectivo suporte através de um par de parafusos, anilhas e porcas. Com esta modificação o centro do bocal da cortina de ar passou a estar afastado 60 mm da face da parede divisória onde o aparelho se encontrava apoiado. Com o intuito de eliminar as trocas gasosas entre os dois compartimentos, todas as juntas existentes entre a parede divisória, o chão, o tecto e as paredes laterais, foram seladas com fita adesiva. Por outro lado, as quatro janelas existentes foram tapadas com placas de poliestireno extrudido de forma a reduzir as trocas térmicas com o exterior.

Durante a fase preparatória de cada um dos ensaios foram igualmente minimizadas as trocas térmicas e gasosas entre os dois compartimentos através do espaço vazio correspondente à porta. Esta vedação foi assegurada por um plástico espesso e transparente que, quando encaixado nos entalhes efectuados em duas guias de madeira fixadas à ombreira, deslizava verticalmente até ficar preso na parte superior da mesma. Esta “porta” física, além de permitir

3.4 ser manuseada por uma única pessoa, tinha também a vantagem de não promover o arrastamento do ar de um compartimento para o outro aquando da sua abertura.

3.2.2. O APARELHO DE CORTINA DE AR UTILIZADO (BREVE DESCRIÇÃO)

Para a realização dos ensaios foi utilizada a cortina de ar modelo CC120 da marca

CENTAURO® produzida pela empresa Castanheira Henriques & C.ª Lda. de Castelo Branco.

Segundo o gabinete técnico do fabricante (cf. Centauro (2000) e Centauro (2004)), esta cortina de ar pertence à gama das que são especialmente vocacionadas para aplicações de AVAC (climatização). Segundo a mesma fonte, o aparelho, com 15 kg de peso, produz um caudal de 0.40 m3/s à velocidade máxima do motor e a sua instalação é recomendada para portas cuja largura se situe entre 0.90 m e 1.20 m.

Uma observação ao invólucro exterior revela que este aparelho é constituído por uma caixa exterior executada em chapa de ferro pintada a epoxy (vd. Figura 3.2).

a) Aspecto geral do aparelho de cortina de ar utilizado nos ensaios.

b) Vista interior do aparelho de cortina de ar.

Figura 3.2 – Vistas exterior e interior do aparelho de cortina de ar utilizado nos ensaios.

No seu interior encontra-se um motor eléctrico monofásico de 120 W com carcaça em alumínio alhetado, o qual acciona duas turbinas de tipo “tangencial”, executadas totalmente em alumínio (vd. Figura 3.2 b)) e que são apoiadas nos extremos em rolamentos suportados por dispositivos anti-vibrações (vd. Figura 3.3).

O esquema e os dados apresentados na Figura 3.4 permitem obter uma noção global das dimensões exteriores deste aparelho.

3.5

Figura 3.3 – Pormenor dos apoios anti-vibratórios existentes nas extremidades de cada turbina.

Dimensões A B C D E F G

[mm] 1200 145 32 185 175 83 92

Figura 3.4 – Dimensões gerais da cortina de ar CC120 utilizada nos ensaios.

A admissão de ar faz-se através de quatro grelhas plásticas amovíveis que cobrem toda a parte frontal da caixa de ventilação. Depois de passar pelas turbinas, o ar é expelido pela parte inferior do aparelho através de um bocal com 0.04 m de espessura e com quase 1.20 m de largura, ou seja, de largura ligeiramente superior à da porta que se pretende vedar (vd. Figura 3.5).

3.6 Um conjunto de lâminas reguláveis existentes no interior do bocal faz o guiamento do jacto de ar assim gerado, alterando o seu ângulo de descarga.

Este aparelho de cortina de ar estava, originalmente, dotado de um comutador de velocidade do motor com 3 posições seleccionáveis pelo utilizador (vd. Figura 3.6), às quais correspondiam três níveis de velocidade inicial do jacto (U0 = 6.0 m/s, 6.8 m/s e 7.8 m/s,

respectivamente).

N1 N2 N3 N0

mínima média máxima off

(6.0 m/s) (6.8 m/s) (7.8 m/s) (0 m/s)

Figura 3.6 – Módulo de comando original da velocidade do motor do aparelho de cortina de ar CC120, disponibilizando três regimes de funcionamento.

Por motivos que se explicarão no capítulo 5, este comutador de velocidade acabou por ser retirado, tendo sido substituído por um dispositivo electrónico de comando e controlo,

“CAPVAR8”,que permite ao utilizador seleccionar e impor, de entre 100 escalões disponíveis,

a velocidade de rotação mais adequada para o motor da cortina (vd. Figura 3.7).

N000 (off) – N100 (máxima)

Figura 3.7 – Módulo electrónico de comando e controlo “CAPVAR8”, instalado em substituição do

módulo de comando original de forma a permitir variar quasi-continuamente (100 escalões) a velocidade inicial do jacto.