Missão - IDMEC · A missão do LAETA consiste na construção de uma rede de ... modelo de...
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MissãoA missão do LAETA consiste na construção de uma rede de investigação e desenvolvimento em engenharia incluindo todas as áreas de conhecimento em Energia, Transportes e Aeroespacial com o objectivo de promover parcerias com pequenas e médias empresas, consórcios Europeus, entidades nacionais e internacionais envolvidas em regulamentação e normalização e empresas privadas e públicas em I&D de forma a favorecer a transferência tecnológica promovendo a implementação de novos procedimentos no projecto, fabrico e teste de produtos, a disseminação dos conhecimentos e a educação e treinode especialistas.
Unidades
Instituto de Engenharia Mecânica (IDMEC/IST)
Centro de Ciências e Tecnologias Aeronáuticas e Espaciais (CCTAE/IST)
Instituto de Engenharia Mecânica (IDMEC/FEUP)
Instituto de Engenharia Mecânica e Gestão Industrial (INEGI/FEUP)
Associação para o Desenvolvimento da Aerodinâmica Industrial (ADAI/UC)
Recursos Humanos
Numero de Doutorados 234
Numero de Investigadores 433
IDMEC/IST IDMEC/FEUP INEGI ADAI MARETEC CCTAE TOTAL
Books 49 19 16 5 0 5 94
Cap. Books 50 18 11 3 0 0 82
Inter. Journal 405 177 136 58 11 102 889
Nat. Journal 59 25 71 20 0 0 175
Conf. Inter. 967 344 338 131 31 141 1952
Conf. Nac. 135 119 171 28 5 4 462
Ms Theses 71 44 38 19 1 3 176
PhD Theses 57 28 18 10 0 6 119
Reports 40 20 66 83 41 1 251
Inter. Proj.-Leading 25 5 6 2 3 4 45
Inter. Proj. Partner 81 33 32 14 2 19 181
Nat. Proj.-Leading 72 33 38 15 1 8 167
Nat. Proj.-Partner 39 14 13 5 0 0 71
Patents & Protot. 23 3 5 3 0 2 36
Organiz. Conferences 129 79 18 4 0 0 230
Editorial Boards 32 4 4 0 0 0 40
94
889
119
45181
23040
Área de Transportes
Comités Nacionais e InternacionaisNovos MateriaisProduçãoMecatrónica e ControloFactores HumanosInteracção Homem-MáquinaSegurança ActivaSegurança Passiva
FerroviárioRodoviário
APROSYSAdvanced Protection Systems
Objectivos:•Desenvolver a nova geração de sistemas de protecção de ocupantes em veículos automóveis.
•Fornecer modelos de veículos automóveis validados experimentalmente e utilizáveis pela indústria Europeia.
•Compreender os factores humanos nos acidentes rodoviários para um largo espectro de velocidades
Resultados com Impacto Social:•Redução do numero de mortos e feridos graves como resultado de acidentes rodoviários.
•Novos modelos para a descrição de lesões no corpo humano resultantes de variados tipos de acidentes.
•Sistemas de protecção inteligentes que iniciem a sua actuação mesmo antes do acidente se consumar.
Parceiros Seleccionados:•Daimler-Chrysler(G); CIDAUT(SP); TNO(NL); INRETS(F); Siemens VDO(G); Faurecia(G)
SEGURANÇA RODOVIÁRIAReconstrução de Acidentes Rodoviários
Objectivos:•Desenvolvimento de metodologias que permitam a reconstrução de acidentes rodoviários
•Estrutura e apoio ás entidades requerem a investigação de acidentes rodoviários (tribunais, seguradoras, etc.).
•Desenvolvimento e capacidade de análise acidentológicaResultados com Impacto Social:•Apoio á justiça na reconstrução das condições nas quais se desenvolvem acidentes rodoviários.
•Consultoria a seguradoras no que respeita ás condições que levam ao acidente e sobre os resultados expectáveis deste.
•Capacidade de intervenção na definição de legislação respeitante a segurança rodoviária
Parceiros Seleccionados:•Tribunais nacionais; TUGraz(A);
COMBISTRESSCombined effect of discomfort in passengers
Objectivos:•Identificação de índices mais adequados para cadaestímulo de desconforto (ambiente térmico, qualidade do ar, ruído, vibrações, luminosidade).
•Uniformização de escalas de desconforto.•Estabelecimento de correlações entre resposta subjectivahumana e parâmetros físicos.
Resultados com Impacto Social:•Ferramenta de avaliação para ser utilizada nas fases de projecto e desenvolvimento de veículos.
•Mais capacidade competitiva da indústria nacional.•Implicações ao nível da segurança - efeito das condições ambientais no desempenho de condutores.
Parceiros Seleccionados:•ADAI-UC(PT) ; SALVADOR CAETANO(PT); IPLEIRIA(PT)
noisevibration
thermal, iaq
42%
Manequim Térmico VirtualInterface entre CFD e percepção sensorial
Objectivos:•Digitalização de manequim real•Geração de malha de manequim virtual e Implementação de modelo de termoregulação em “casca” do manequim
•Teste de manequim virtual em simulação de Mecânica dos Fluidos Computacional (CFD)
•Validação com resultados de ensaios reais
Resultados com Impacto Social:•Redução substancial da necessidade de ensaios laboratoriais•Menores tempos de desenvolvimento de veículos e respectivos sistemas de climatização
Parceiros Seleccionados:•ADAI-UC(PT) ; AVL (A); IPLEIRIA(PT)
LITEBUSModular Lightweight Sandwich Bus
Objectivos:• Desenvolver um novo conceito de carroçaria de autocarro, usando
materiais compósitos sandwich, de modo a reduzir o seu peso .• Reduzir o “lead time “ de produção e redução dos custos de
ferramentas e gabarits de montagem, conduzindo a custos de produção globais do veiculo mais baixos
Resultados com Impacto Social• Reduzir o impacto ambiental dos veículos dado que a utilização de
materiais compósitos permitirá uma redução da ordem dos 10 a 15% da tara do veiculo.
• Introdução de novas tecnologias, materiais e conceitos não convencionais no design de autocarros e outros veículos de transporte de superfície de a aumentar conteúdo tecnológico
Parceiros Seleccionados• INEGI, Caetanobus,Mauri Bus System,NTET,CIMNE, Univ P. Madrid
KTH,Sunsundegui,Pol Milano,Oxford Univ, Italdesign, Fibersensing, Uni Clausthal
LHVCLab. Homologação de Veículos e Componentes
Objectivos:•Realização de ensaios de veículos automóveis•Realização de ensaios de componentes•Desenvolvimento de equipamento de medida•Desenvolvimento de software de automatização de ensaios•Formação profissional
•Resultados com Impacto Social:•Apoio à indústria nacional•Redução substancial de custos e tempos gastos na realização de ensaios das empresas portuguesas
Clientes Seleccionados:•Auto-Europa ; Mitsubischi ; Salvador Caetano; Marcopólo; Honda Portugal; Yamaha; Fabricantes de Reboques
DTB - Doors to Body assembly lineObjectivos:• Análise e caracterização da linha DTB – Doors to Body da
AutoEuropa• Desenvolvimento de um modelo de simulação de
acontecimentos discretos• Realização de experiências e avaliação de impactos na
produtividade com base em análises “what if…” sobre o modelo de simulação
Resultados com Impacto Social:• Disponibilização de um modelo virtual da linha
sobre o qual é possível realizar experiências• Redestribuição dinâmica de recursos em função
das necessidades de produção• Aumento da produtividade da linha (aumento do
equilibrio e redução da variabilidade) Parceiros Seleccionados:• AutoEuropa, AgilTec, IST
Abaixo desta guia é proibido estar qualquer texto ou figura … reservado para identificação do Laboratório
Formulação do ProblemaFormulação do Problema
Recolha da dados
Recolha da dados
Construção do modelo
Construção do modelo
Validação do modelo
Validação do modelo
Planeamento de
experiências
Planeamento de
experiências
Experimentação e análiseExperimentação e análise
RAILWAYDYNAMICSDinâmica de Veículos Ferroviários
Objectivos:•Técnicas experimentais e ferramentas de caracterização de defeitos de via e recolha de dados.
•Desenvolvimento de um método fiável de avaliação das solicitações impostas à via pelo Material Circulante
•Modelação e simulação do comportamento dinâmico de veículos, e conforto de passageiros
Resultados com Impacto Social:•Aplicação imediata, em duas obras em curso, a saber Metro do Porto e CP2000.
•Adtranz adquiriu know-how em equipamentos para ensaio únicos no pais, e pouco vulgares no mundo.
•Formação de especialistas em dinâmica de veículos ferroviários para apoio ás empresas do sector.
Parceiros Seleccionados:•SOREFAME-Bombardier(P); CP(P); ML(P); REFER(P)
EUROPACEuropean Optimized Pantograph-Catenary
Objectivos:•Avaliar a compatibilidade entre pantógrafos e catenárias existentes e em projecto.
•Avaliar as causas e consequências de equipamentos deteriorados para planeamento de manutenções
•Desenvolvimento de equipamento de monitorização de veículos e de linhas.
Resultados com Impacto Social:•Desenvolvimento de ‘software’ único no mundo capaz de analisar detalhadamente pantógrafos e catenárias.
•Assegurar ás empresas envolvidas capacidade acrescida de planeamento de intervenções.
•Fornecer as bases para a normalização de interfaces que assegurem a interoperabilidade de equipamentos.
Parceiros Seleccionados:•SNCF(F); DB(G); Alstom(F); Polimi(I); Faiveley(F); Trenitalia(I); UIC(B); RFF(F); RFI(I)
SAFETRAINTrain Crashworthiness for Europe
Finalist of European Descartes Prize 2001
Objectivos:•Aumento significativo da protecção de ocupantes no transporte ferroviário
•Identificação e demonstração dos princípios de projecto de veículos ferroviários para melhoria da segurança estrutural.
•Avaliação dos cenários de acidentes ferroviários de forma a identificar sobre os quais actuar eficientemente.
Resultados com Impacto Social:•Novas normas Europeias para construção e aprovação de estruturas de carruagens resistentes ao impacto.
•Protecção eficaz dos condutores de veículos ferroviários através do projecto de habitáculos seguros.
•Desenvolvimento de novas estruturas para minimizar o descarrilamento eliminar o encavalitamento de carruagens.
•Parceiros Seleccionados:•SOREFAME(PT); ERRI(NL); SNCF(F); PKP(PL); FMH(PT); GEC/CIMT(F); SIEMENS(G); BRR(E); DB(G); GEC/MC(E)
SAFETRAMPassive Safety of Tramways for Europe
Objectivos:•Identificação de cenários de colisão. Análise de risco para a melhoria da segurança passiva
•Desenvolvimento e demonstração dos princípios de projecto de veículos ferroviários ligeiros para melhoria da segurança estrutural.
•Recomendações para a validação de projecto incluindo simulação e ensaios estáticos e dinâmicos
•Projecto de interiores para protecção de ocupantesResultados com Impacto Social:•Novas normas Europeias para construção e aprovação de estruturas de veículos ferroviários resistentes ao impacto.
•Protecção eficaz dos condutores e passageirosde veículos ferroviários através do projecto de habitáculos seguros.
Parceiros Seleccionados:•SOREFAME(PT); SNCF(F); DB(G); PKP(PL); RATP (FR) ALSTOM, ANSALDO BREDA; SIEMENS(G); MIRA (UK)
Perdas de carvão no transporte em vagõesObjectivos:•Estimativa da quantidade de carvão libertada duranteo transporte em vagões abertos (estudo à escala real)
•Avaliação de diferentes sistemas de cobertura dos vagões visando a redução de material granular libertado
•Desenvolvimento de um modelo computacional paraprevisão do fenómeno [quantidade libertada] e da consequente evolução da superfície erodida
•Resultados com Impacto Social:•Melhoria das condições ambientais nos locais próximos ou atravessados pela ferrovia utilizada
•Economia de recursos, pela diminuição de quantidade de material (combustível) perdido durante o transporte
•Melhoria na eficiência da operação de carregamentoParceiros Seleccionados:•ADAI-UC(PT) ; Tejo Energia (PT); UA(PT) / U. NewBrunswick (CA)
RAILSAFECertificação Europeia de Soldadores de Carris
Objectivos:•Harmonizar o ensino, qualificação e certificação por forma a permitir a livre circulação de soldadores entre autoridades nacionais de caminhos de ferro e empresas na União Europeia
•A harmonização abrange o ensino e formação (material de formação excluído), a avaliação e qualificação (Diploma Europeu) e a certificação (Certificado Europeu, base de dados de soldadores certificados).
Resultados com Impacto Social:•Base de dados Europeia de Soldadores certificados para de carris em caminhos de ferro.
•Programa dos cursos para formação de soldadores.•Regulamento para a implementação do sistema de garantia de qualidade.
•EWF(PT);TWI(UK); SLV(G); IIS(H);ISQ(PT); Volker Rail(NL); SWC(SW);P2(SK)Parceiros Seleccionados:
INTERCOOLCravação de caixas em permutadores de calor
Objectivos:•Determinação experimental das forças intervenientes na operação de compressão da junta de vedação.
•Simulação numérica da operação de cravação com o objectivo de desenvolver uma nova geometria de cravação que permita aumentar a qualidade final dos permutadores de calor.
Resultados com Impacto Social:•Inovação tecnológica, ganhos de produtividade e melhoria da qualidade numa empresa nacional que contribui fortemente para a exportação de componentes automóveis.
•Reforço da parceria universidade-indústria nacional através de colaborações sólidas (não-avulsas) entre grupos de investigação e empresas nacionais.
Parceiros Seleccionados:•João-Deus(P); Denso(EU)
COATOOLDesgastes em ferramentas progressivas
Objectivos:•Avaliação dos desgastes dos punções e das matrizes de ferramentas progressivas destinadas ao fabrico de apoios de suspensão para veículos automóveis.
•Selecção dos revestimentos mais apropriados àredução dos desgastes tendo em consideração as especificidades do processo de fabrico.
Resultados com Impacto Social:•Ganhos de produtividade e melhoria da qualidade numa empresa nacional que contribui fortemente para a exportação de componentes automóveis.
•Reforço da parceria universidade - indústria nacional através de colaborações sólidas (não-avulsas) entre grupos de investigação e empresas nacionais.
Parceiros Seleccionados:•INCOMPOL(P)
SCINOXSoldo-colagem de Juntas de Aço Inoxidável
Objectivos:•Desenvolvimento tecnológico e obtenção de competências próprias no domínio da soldo-colagem por intermédio de ensaios laboratoriais e de simulações numéricas.
•Aumento da rigidez, melhoria do comportamento à fadiga e ao impacto, eliminação dos problemas de permeabilidade e, consequentemente, redução do peso global das estruturas metálicas relativamente às fabricadas por intermédio de soldadura por pontos.
Resultados com Impacto Social:•Aumento da fiabilidade, reforço da segurança e diminuição do consumo de energia.
•Inovação tecnológica com aplicação imediata em linhas de montagem já existentes.
Parceiros Seleccionados:•Bombardier(PT); ISQ(PT); SWANTEC – Software Engineering (DK)
T (ºC)143012891149100786672558430216120
SIM-TWBSimulation of Tailor-Welded-BlanksObjectivos:•Redução do peso dos veículos, aumento da segurança e redução do consumo de combustível.
•Melhoria das tecnologias de soldadura aplicadas ao processo “Tailor-Welded-Blanks”.
•Fornecer uma simulação exacta para a produção das “Tailor-Welded-Blanks”.
Resultados com Impacto Social:•Novo software para simular o processo de estampagem das “Tailor-Welded-Blanks”.
•Criação de uma base de dados para diferentes técnicas de soldadura e materiais.
•“Know-how” industrial que possibilite melhorar a enformação das “tailor-blanks”.
Parceiros Seleccionados:•QUANTECH(ES); PS(PL); IPPT-PAN(PL); CIMNE(SP); PROSIT(I); COMSTAMP(I); EWF(PT)
Figura 0 – Três aviões conceptuais estudados no projecto NACRE (New Aircraft Configurations Research): asa voadora com grande capacidade de passageiros (direita), económico e simples, com cauda em V (esquerda) e de baixo impacto ambiental (topo)
ENGENHARIA AEROESPACIAL
por Luís Manuel Braga da Costa Campos
do CCTAE (Centro de Ciências e Tecnologias Aerodinâmicas e Espaciais)
do LAETA ( Laboratório Associado de Energia, Transportes e Aeronáutica) /IST (Instituto Superior Técnico)
Existe em Portugal formação, investigação e desenvolvimento em todas estas áreas e na maioria dos tópicos mencionados a seguir
1 – Aerodinâmica
2 – Propulsão
3 – Ruído e Vibrações
4 – Emissões
5 – Estruturas e Materiais
6 – Controlo Integrado
7 – Aviónica e Sistemas
8 – Gestão do tráfego Aéreo
9 – Tipos de Veículos
10 – Ciclo de Vida
E portanto Portugal está apto a participar nos programas internacionais de aeronáutica e espaço.
1
Actividades de Aeronáutica no LAETA
Grupo Área Projectos Internacionais
CCTAE Dinâmica de Voo 5*
Aeroacústica 17*
INEGI Manutenção 2*
Materiais 2*
Compósitos ≥ 2 *
Sistemas ≥ 1 *
IDMEC Aerodinâmica ≥ 4*
Emissões ≥ 3
Aeroelasticidade/Estruturas ≥ 3
Combustão ≥ 10
* Alguns exemplos são referidos a seguir
2
INEGI
- Projecto DATON: Innovative fatigue and Damage Tolerance Methods for the Application of New structural Concepts
- ADMIRE: Advanced Design concepts and Maintenance by Integrated Risk Evaluation for aerostructuralmaintenance of againg aircarft.
- SMAAC: Structural Maintence of Ageing Aircraft
Figura 1 – Projecto DATON: exemplo de painel reforçado,soldado por LBW,testado no IDMEC-FEUP
Figura 2 – Projecto DATON: painel instrumentado, durante ensaio de fadiga no IDMEC-FEUP
3
Nº NAME OF PROJECT
Coordinator Contribution of FrameworkProgramme
(FP)
Institution
1 ACOUFAT Dassault Acoustic fatigue FP2 IST
2 ENABLE Dassault Boundary layer noise transmission to aircraft cabin FP5 IST
3 ROSAS Airbus (France) Noise shielding by wing and fuselage FP5 IST
4 X2-NOISE Snecma Aeroacoustics network FP5 IST
5 SEFA Daimler Chrysler Aeroespace
Airport noise transmission to ground and into rooms FP6 IST
6 NACRE Airbus (France) Stability and acoustics of novel aircraft configurations FP6 IST
Possible Contributions: - Noise shielding by aircraft structure- Undercarriadge noise- Noise of control surfaces- Boundary-layer noise- Installation effects on noise- Airport noise- Flight stability and control- Buried engines- Acoustic fatigue
Journal of Fluids and Structures (1999) 13, 3-35L.M.B.CAMPOS ET AL.
AEROACOUSTIC LOADS AND DEFLECTIONS
Figure 3 Comparison of panel response at at gauge J1: (centre) measured in wind tunnel; (bottom) Calculated by Elfini code, using correlation of loads measured in wind tunnel; (top) calculated by Elfini code,Usind analytical formula for correlation of loads.
PLATFORM 1 – SMART – FIXED WING AIRCRAFT
4
Nº NAME OF PROJECT
Coordinator Contribution of Framework Programme(FP)
Institution
12 HELINOISE Eurocopter Helicopter broadband rotor noise FP2 IST
13 HELISHAPE Eurocopter Helicopter blade-vortex interaction noise FP3 IST
14 X-NOISE Snecma Aeroacoustics network FP4 IST
15 FRIENDCOPTER Eurocopter Ground and atmospheric effects on helicopter noise
FP6 IST
PLATFORM 2 – GREEN REGIONAL AIRCRAFT
Possible Contributions:
-Helicopter noise in flight -Model rotor noise tests-BVI (blade-vortex interaction) noise-Tail-rotor noise-Broadband noise
-Active noise suppression
L.M.B.C.Campos: ON SOME RECENT ADVANCES IN AEROACOUSTICSInternational Journal od acoustics and Vibration, Vol. 11, Nº. 1, 2006
Figure 4: Theory compared with wind tunnel measurement for the fundamental And the first two harmonics of blade passing frequency (BPF) at angles-of-attack:α =7.5º and (b) α = 15º at low speed.
5
PLATFORM 3 - GREEN ROTORCRAFT
Nº NAME OF PROJECT Coordinator Contribution of Framework Programme (FP) Institution
12 HELINOISE Eurocopter Helicopter broadband rotor noise FP2 IST
13 HELISHAPE Eurocopter Helicopter blade-vortex interaction noise FP3 IST
14 X-NOISE Snecma Aeroacoustics network FP4 IST
15 FRIENDCOPTER Eurocopter Ground and atmospheric effects on helicopter noise
FP6 IST
Possible Contributions:-Helicopter noise in flight -Model rotor noise tests-BVI (blade-vortex interaction) noise-Tail-rotor noise-Broadband noise-Active noise suppression
J. Acoustique 5 (1992) 531-542L.M.B.C.Campos and C.M.Macedo
BROADBAND NOISE OF HELICOPTER ROTORS
Figura 5: Measured complete noise spectrum of a Bell UH – 1B HueyHelicopter (r.h.s) compared with the broadband Spectrum (l.h.s) Predicted theoretically, from the empirical intensity and frequency of the Spikes, with fitting of three parameters: attenuation α, correlation β and Background noise.
6
PLATFORM 4 – ENGINESNº NAME OF
PROJECTCoordinator Contribution of Framework Programme
(FP)Institution
16 X-NOISE Snecma Aeroacoustics network FP6 IST
17 JEAN Trinity College
Noise of turbulent jets and shear layers FP5 IST
18 SILENCER Snecma Engime acoustic liners with non-uniform impedance
FP5 IST
Aeroacoustics volume 6: number 2 2007 – pages 1-34L.M.B.C.Campos and P.G.T.ªSerrão
Figure 6: The directivity at three source frequenvies f=200Hz (bottom), 1 kHz(middle), 5 5 kHz (top) is compared wit measurements for a cold jetMT 043-t5 of Mach number Ma =0.75 made at Qinetiq.
Possible mechanisms:- Noise generation in flows - Attenuation by non-uniform acoustic liners- Jet noise, including shear layer effects- Duct modes, in inlets and exhausts - Shear flow noise in ducts - Noise of swirling flows, e.g. downstream of turbines- Fan tones and broadband noise
7
Nº NAME OF PROJECT
Coordinator Contribution of Framework Programme (FP) Institution
19 AMAKS Indecon Automated flight test data analysis FP3 IST
20 S-WAKE Airbus (Germany) Aircraft wake separation FP4 IST
21 VELA Airbus (France) Control of flying wings FP5 PEDECE
22 NEFA Airbus (France) V-tail aeroplane control de-coupling FP6 PEDECE
PLATFORM 5 – SYSTEMS
Possible Contributions:- Aircraft wake separation (take-off and landing) - Aircraft in – flight separation (collision probabilities) - Stability & control of aircraft- Trajectory optimization- Collision avoidance manoeuvers - Air Traffic System capacity- Flight testing & data analysis
The Aeronautical Journal June 2004Campos and Marques On wake vortex response for allcombinations of five classes of aircraft
Figure 7: Comparison of the vorticity decay function with Memphis flight test data.
8
HELIXDispositivos inovadores de hiper-sustentação
Objectivos:•Desenvolver novos dispositivos de hiper-sustentação para a futura geração de aviões comerciais.
•Simulação com CFD e verificação em túnel de vento de conceitos multi superficie envolvendo: Curvatura variavel do perfil alar; Novos flaps com fendas ;Novos sistemas de sopro , etc.
Resultados com Impacto Social:•Um número de vinte e um conceitos diferentes de hiper-sustentação foram testados com CFD , cinco dos quais foram selecionados e um deles testado em túnel e provou que poderáser escolhido para a próxima geração de aviões comerciais.
•Aviões com maior sustentação ao aterrar e levantar , com menos ruido, e mais eficientes e que transportam mais passageiros .
Parceiros Seleccionados:•AIRBUS( UK), ALA, IAI, QinetiQ (UK), NLR (NL), FFA (S), INTA (I)
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AWIATORAircraft Wing with Advanced TechnologyOperationObjectivos:•Desenvolver validar e testar em voo novas tecnologias para• as asas dos futuros aviões comerciais:•Controlo de vortices; Optimização de freios aerodinâmicos; •baixa emissão de ruido aerodinâmico; Winglets; •controlo de carga; sensor de turbulência;Elementos •adaptivos e de controlo;Desenvolvimento de modelos,• validação de CFD em túneis de vento.•Campanhas de ensaio de voo com Airbus A340 MSN 001 Resultados com Impacto Social:•Contribuir para a visão 2020 com melhores aviõesAiubus,• menos poluentes, mais silenciosos e mais eficientes.•Melhorar o conhecimento sobre vórtices de esteira para permitir a optimização da distância entre aviões.
•Parceiros Seleccionados:•AIRBUS(G); ALENIA(I); NLR(NL); ONERA(F); DLR(G); EADS(G)
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FARWAKEInvestigação da Esteira Vortical de Aviões
Objectivos:•Investigação de instabilidades e decaimento de vórtices; Interação de vórtices com jactos dos motores e Investigaçãoda esteira de vórtices proximo do solo,
•Investigação das esteiras de vórtices em aeroportos e emcondições reais.
Resultados com Impacto Social:•Influência das instabilidades , jactos dos motores, etc de modo a aumentar o decaimento dos vórtices para reduçãodos perigos da interação da esteira vortical com outrosaviões
•Previsão em tempo do comportamento de vórtices próximoda pista para ser usado pelo controlo de tráfego aéreo.
•Parceiros Seleccionados:•CNRS(F), AIRBUS(G), CERFACS(F), TUM(G), ONERA(F), DLR(G), UCL(B)
X
Y
Z
Y(m)
Z(m
)
0.10.150.20.250.3
-0.35-0.3
-0.25-0.2
-0.15X/b=15.5
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SUPERTRACSUPERsonic TRAnsition Control Objectivos:•Redução da resistência aerodinâmica em futuras aeronaves de transporte comercial supersónicas.
•Desenvolver e testar conceitos inovadores para a redução da resistência aerodinâmica em condições de voo supersónico.
•Optimização das superfícies sustentadoras em aeronaves de transporte comercial para voo supersónico.
Resultados com Impacto Social:•Aeronaves de transporte comercial mais rápidas e eficientes.•Redução do impacte ambiental ao nível do ruído associado a condições de voo supersónico.
•Redução do impacte ambiental ao nível das emissões de poluentes relativamente a aeronaves convencionais.
Parceiros Seleccionados:•ONERA(F), Airbus(UK), Dassault(F), DLR(D), CIRA(I), FOI(S), IBK(D), KTH(S)
Mach = 1.5
Mach = 2.0
Simulaçõescomputacionais
no suctionVw = -0.23 m/sVw = -0.46 m/s
no suctionVw = -0.23 m/sVw = -0.46 m/s
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PFAProgressive failure analysis of composites
Prémio “NASA H.J.E. Reid Award for Outstanding Scientific Paper”
Objectivos:•Redução dos custos de certificação de estruturas aeronáuticas recorrendo a modelos computacionais.
•Aumento da utilização de materiais compósitos em estruturas aeronáuticas.
•Dimensionamento mais rigoroso de estruturas fabricadas em materiais compósitos.
Resultados com Impacto Social:•Investigação das causas do acidente de um Airbus A300 em Nova Iorque.
•Redução do consumo e das emissões de CO2 devido àutilização de materiais mais leves (compósitos) em estruturas principais de aviões comerciais.
•Implementação dos modelos computacionais desenvolvidos em códigos comerciais.
Parceiros Seleccionados:•NASA(USA);Air Force Research Laboratory(USA)
Test
Analysis Crack
Equipa de investigaçãonomeada para o prémio“NASA R. T. WhitcombAerospace Technology Transfer Award”
Airbus failure investigation
Virtual testing of composites
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BOJOIncrease of bolted joint performanceObjectivos:•Melhoria do comportamento mecânico das zonas críticas de lançadores e satélites utilizando compósitos híbridos (carbono-epoxy e titânio).
•Modelação computacional do processo de fractura de compósitos híbridos.
Resultados com Impacto Social:•Aumento da competitividade da industria aeroespacial europeia através da integração de novas tecnologias em produtos comerciais (Ariane V e satélites).
Parceiros Seleccionados:•ESA; DLR(G);EADS-CASA Espacio(SP)
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CASAMCivil Aircraft Security Against Manpads
Objectivos:•Projecto e construção de um sistema de detecção e despistagem de mísseis guiados pelo calor.
•Construção de um sistema compacto, fiável, barato e com baixos custos de manutenção que possa ser montado em aeronaves civis.
Resultados com Impacto Social:•Aumento da segurança no transporte aéreo.
Parceiros Seleccionados:•Sagem DS; EADS-DE; A.BRITO; IER; ONERA; AdriaAirways; Lufthansa Technology; KEO; LDI; DLR. 3 Km
No Detection Zone
3 Km
No Detection Zone
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EUCLID Global Diagnostic-Damage Detection in Aeronautic Composite Structures with Holographic Methods
Objectivos:•Aplicação das técnicas de interferometria holográficaà inspecção não destrutiva de estruturas aeronáuticas compósitas.•Construção de um sistema compacto, portátil e fiável para realizar inspecção não destrutiva em estaleiro.
Resultados com Impacto Social:•Aumento da segurança das estruturas aeronáuticas.
Parceiros Seleccionados:•AEROSPATIALE; OGMA; SONACA; NLR; DassaultAviation; Per Udsen; STEINBICHLER; IABG.
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ENERGIA Sinopse
• Contexto (0)• Combustíveis Fósseis (1, 2, 3)• Energias das Ondas (4)
• Solar (5, 6)
• Hidrogénio (7, 8, 9)
• Edifícios – Eficiência Energética / QAI (10, 11, 12)
• Gestão de Energia (13, 14, 15, 16, 17)
• MIT (18)
Tejo
Pavilhão Atlântico
ENERGIAPlaneamento/Gestão - Compatibilidade Oferta/ProcuraPaís - Região - Cidade
Edifícios• Iluminação• Calor• Frio• Media• Força Motriz
Transportes• Força Motriz• …
Indústria• …• …• …
Electricidade
Combustíveis
Gás Natural
Calor / Frio
Solar
Lenha
Hidrogénio Tudo!
1
Tecnologias de Conversão e Transporte
Tecnologias de Transporte e Conversão
Con
venc
iona
lR
enov
ável
Nuclear
Carvão
Petróleo
Gás Natural
Ondas
Solar
Vento
Biomassa
Hidro
Geotérmica
Energia primária Energia Final Energia Útil
2 3
4
56
10 11 12
9
78
15 16 17 18
Combustão com O2/Gás RecirculadoTecnologia para permitir sequestro de CO2
Variação de parcelas de calor por:
Radiação
Convecção
Caudal de vapor na caldeira
Objectivos:•Analisar a adaptação de uma caldeira usando carvão pulverizado para recirculação de produtos e injecção de O2.
•Definição da razão de recirculação que permite o uso das caldeiras existentes aplicando a tecnologia.
Resultados com Impacto Social:•Definiu-se a possibilidade de adaptar a tecnologia existente em caldeiras de centrais de produção de energia eléctrica em Portugal para funcionarem com a separação de CO2.
•O preço a pagar pelo sequestro do CO2 é uma redução da eficiência dos 39% actuais para cerca de 30%.
Parceiros Seleccionados:•EDP.
Cumulative heat transfer by radiation
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Recirculation ratio
Hea
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] boil.wal.
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Recirculation ratio
Hea
t tra
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red
[MW
]
lower ec.
upper ec.
prim. sup.
reheater
Steam flow rate before and after injection [kg/s]
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Recirculation ratio
BeforeAfter
TECNOLOGIAS ENERGÉTICASEnergia das OndasObjectivos:•Caracterização do recurso energético nacional e europeu.•Desenvolvimento da tecnologia de sistemas, tanto para instalação na costa como offshore.
•Projecto, construção e monitorização de protótipos.
Resultados com Impacto Social:•Aproveitamento dum recurso nacional para produção de energia eléctrica, com potencial comparável ao do eólico.
•Portugal em posição de destaque mundial na tecnologia.•Apoio a empresas nacionais no desenvolvimento de tecnologia, com oportunidades para criação de emprego e exportação.
Parceiros Nacionais:•EDP, EDA, EFACEC, MARTIFER Energia, Kymaner, INETI, Consulmar, IPTM.
ANSYS 5.5.1 JUN 28 199914:08:16 FLOW TRACESTEP=1 SUB =1 VSUM PowerGraphicsEFACET=1AVRES=MatSMX =5.237
1
X
Y
Z
0 .581898 1.164 1.746 2.328 2.909 3.491 4.073 4.655 5.237
Triple Save: Natural ventillation system
ENERGIA SOLARNovos Sistemas EnergéticosObjectivos:•Desenvolver novos sistemas energéticos. •Estudar novos sistemas de aquecimento, arrefecimento e micro-geração de electricidade.
•Modelação dos sistemas e estudo experimental.
Resultados com Impacto Social:•Aplicação ao aquecimento de águas/ambiente.•Aplicação ao arrefecimento solar (por absorção e ejecção)em edifícios residenciais e comerciais.•Aplicação à micro-geração eléctrica.
Parceiros Seleccionados:•PSA (SP); Univ. of Nottingham (UK); Univ. di Padova (IT); Thermacore Europe Ltd. (UK); Venturi Jet Pumps (UK), ...
colectoresDep. chiller edifício
Arrefecimento ambiente a partir de energia solar
Obtenção de energia mecânica a partir de energia solar
Sistema de ejecção para arrefecimento ambiente com alimentação solar
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EDEN Desenvolvimento de Novas EnergiasUso de Hidrogénio com Energias RenováveisObjectivos:•Integrar uma instalação de electrólise para produção de hidrogénio e uma pilha de combustível com geradores eólicos.
•Desenvolver tecnologias para hidrogénio: armazenamento em hidretos metálicos e conversão a partir de álcool.
•Analisar os métodos e impactos da introdução do hidrogénio como vector energético em Portugal.
Resultados com Impacto Social:•Aumento da possibilidade de participação das energias renováveis (intermitentes) na produção de energia eléctrica.
•Familiarização com tecnologias de utilização de hidrogénio e sua disseminação.
Parceiros Seleccionados:•SRE, EDP, AREAM, EEM, Efacec,
H2 O2
EFICIÊNCIA ENERGÉTICAEdifíciosObjectivos:• Promover o conforto térmico e a eficiência energética em
edifícios• Criar a regulamentação térmica necessária e apoiar a sua
aplicação • Desenvolver tecnologias e instrumentos de informação e
formação de boas práticas energéticas para a construçãoResultados com Impacto Social:• Foi criada uma ‘fileira’ de regulamentação térmica dos
edifícios (RCCTE-1990 e 2006 (revisão); RSECE-1998 e 2006 (rev.))
• Foi constituída uma sólida capacidade científica e técnica na ‘energia nos edifícios’ (FEUP, INETI, UM, IST,…)
• Assegurada uma ampla acção de formação (formal e informal) e informação de técnicos para o sector
Parceiros Seleccionados:• FEUP, (DCIVIL, DEMEGI), INETI (DER), CSOPT, LNEC, Empresas
out
out
in
in
histograma temperaturas
GESTÃO DE ENERGIAEscala UrbanaObjectivos:• Optimização das cidades como sistemas energético-
ambientais (‘cidades sustentáveis’)
• Gestão da procura e optimização física e económica dos sistemas urbanos (edifícios, transportes, infra-estruturas)
• Valorização da fase projectual (urbanização, edifícios) no desempenho energético-ambiental do ‘espaço construído’
Resultados com Impacto Social:• Identificação e ensaio de estratégias e instrumentos de
planeamento e gestão urbana (Expo’98, ‘Sustainable Cities’, Parque Alqueva)
• Concepção e projecto de ‘low carbon cities’• Experimentação de tecnologias e práticas de sucesso na
utilização eficiente da energiaParceiros Seleccionados:• FEUP (DEMEGI), FGT, EC(DGTREN), Parque Expo’98, SAIP
(1993 – 98)Copenhage
(1998 – 2000)
Tejo
Pavilhão Atlântico
Rede frio / calor
(2007 – 2009)
‘Sustainable Energy Systems’
Urbano
Regional
Conversão, Transporte
Parceiros Seleccionados:FEUP, ISEG, IST, FCTUL, INESC
Micro redes eléctricasMicro-geração INESC
Comunidades SustentáveisGreen Hotel: turismo sustentável
Objectivos:• Utilização de recursos energéticos locais para a obtenção de um turismo sustentável
• Integragão de energias renováveis e boas práticas de urbanismo e construção num complexo turístico na Madeira
• Elaboração de metodologia para a integração de fontes de energia renovável, novas energias e energias convencionais num complexo turístico
Resultados alcançados:• Urbanização e design arquitectónico adequado àscondições locais
• Integração de energia eólica, solar PV e solar térmico e hidrogénio, para a satisfacção das necessidades de energia e água do complexo
• Metodologia para a recolha e tratamento de águas residuais e de resíduos sólidos
Parceiros: Aream, Quinta do Lorde, ITC, DLR, CIRPS
SPREADForest Fire Spread Prevention and Mitigation
Objectivos:•Melhorar a compreensão dos factores que afectam a ocorrência e propagação dos incêndios florestais, com vista a reduzir a sua incidência, a sua propagação e o seu impacto ecológico.
Resultados com Impacto Social:•Proposta de um modelo dinâmico de comportamento do fogo.
•Modelos de previsão do comportamento do fogo e de dispersão de fumos.
•Definição de metodologias de recuperação de áreas ardidas, para minimização do impacte dos incêndios.
Parceiros Seleccionados:•ADAI (Coo), U.A. Barcelona, AICIA, JRC, MPI,FFRI, MAICH, U. Aveiro, U. A-Henares, CEREN, Algosystems, LEMTA.
WEIRDWiMAX Extension to Isolated Research Data
Objectivos:•Implementação da tecnologia WiMAX para a instalação de redes, com conexão à rede de investigação GEANT2, de banda larga em áreas isoladas ou de difícil acesso.
•Serão criadas zonas piloto de teste em áreas tão distintas como a prevenção de incêndios florestais, monitorização de vulcões ou tele-medicina.
Resultados com Impacto Social:•Exploração das potencialidades da Tecnologia WiMAX e da computação em rede, na gestão de riscos.
•Suporte ao processo de tomada de decisão na gestão de incêndios florestais.
Parceiros Seleccionados:•Datamat (I), Univ. Roma “La Sapienza” (I), Alcatel (I), Portugal Telecom Inovação (P), Univ. Coimbra (P), ADAI (P).
EU-FIREOptoelectronic/Acoustic Technologies for Forest Fire Monitoring
Objectivos:•Desenvolvimento de novos sensores optoelectrónicos e acústicos para medição e monitorização de fenómenos térmicos.
•Integração de sistemas de medida inovadores com sistemas convencionais.
Resultados com Impacto Social:•Capacidade de detectar e monitorizar fenómenos térmicos, tais como incêndios florestais, empregando novos sensores.
•Melhoria da capacidade de prever e analisar a propagação de incêndios florestais.
Parceiros Seleccionados:•D’Appolonia, C. Italiano Ricerche Aerospaziali, Brüel & Kjær, Univ. de Chipre, ADAI
SCIERSensor & Computing Infrastructure for Environmental Risks
Objectivos:•Desenvolvimento de uma plataforma tecnológica para melhorar a gestão dos riscos naturais nas zonas de interface Urbana-florestal.
•Tornar mais seguras para os cidadãos estas zonas de interface, contra qualquer tipo de risco natural ou acidente.
Resultados com Impacto Social:•Projecto, desenvolvimento e demonstração de um sistema integrado de sensores para a detecção, monitorização e previsão de incêndios florestais ou de cheias.
• Apoio à gestão de crises, de riscos ou de acidentes naturais nas zonas de interface urbana-rural ou florestal .
Parceiros Seleccionados:•Epsilon Intern., Univ. Atenas, DHI Hydroinform, Greek Research and Tech. Network, CEREN, TECNOMA, ADAI
COMETSApplication of UAVs to Forest Fire ManagementObjectivos:•Estudo da viabilidade de empregar meios aéreos robotizados (UAV) na recolha de dados para prevenção e controle de incêndios florestais.
Resultados com Impacto Social:•Desenvolvimento de um sistema integrado de gestão de uma frota de UAV heterogéneos com completa autonomia.
•Integração de dados e de imagens de sensores aéreos num centro de controle e de coordenação remoto.
•Demonstração da utilização de dirigíveis e helicópteros controlados por computador em condições quase operacionais de incêndios florestais.
Parceiros Seleccionados:•GMV, AICIA (Es), U. T. Berlim, U. Linkoping, LAAS (F), Helivision (Es), ADAI.
CODINFComportamento Dinâmico dos IncêndiosObjectivos:•Estudo da interacção entre o fogo e o meio ambiente para compreender o comportamento dinâmico de um incêndio florestal.
•Desenvolver modelos de previsão do comportamento do fogo sob a acção do vento e do declive, em áreas de topografia complexa.
Resultados com Impacto Social:•Proposta de um modelo original para prever o comportamento eruptivo de um incêndio florestal.
•Análise e justificação das condições de ocorrência de acidentes mortais nos incêndios.
•Melhoria da formação e da segurança dos Bombeiros.
Parceiros Seleccionados:•ADAI, SNBPC.