BANCADA DIDÁTICA PARA O ESTUDO DE MAGNETOHIDRODINÂMICA

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Abstract

BANCADA DIDÁTICA PARA O ESTUDO DE MAGNETOHIDRODINÂMICA. O fenômeno de Magnetohidrodinâmica (MHD), consiste em um fenômeno em que o escoamento de um fluido condutor interage com um campo magnético externo ao fluido, proporcionando desta forma um acoplamento entre fenômenos eletromagnéticos e fluídos, combinando desta forma as equações de Maxwell, com a equação de Navier-Stokes, o que vem se mostrando de grande uso nos ramos da engenharia. Contudo, devido ao fato de seu comportamento se basear na equação de Navier-Stokes, este fenômeno não possui uma solução analítica, dificultando desta forma a sua análise e, consequentemente, compreensão. Desta forma, como uma tentativa de tornar mais simples a compreensão deste fenômeno, foi desenvolvida uma bancada experimental, utilizando equipamentos eletrônicos de monitoramento para assim medir os valores de velocidade do fluido e da densidade de fluxo magnético que irão atuar no escoamento de um fluido condutor. Para o desenvolvimento deste equipamento, foram feitas duas estruturas diferentes, sendo uma a estrutura hidráulica e a outra a estrutura eletrônica. Para o desenvolvimento da estrutura hidráulica, foi utilizado um cano de acrílico de 1pol de diâmetro e 1m de comprimento, onde o fluido irá passar, foram também utilizadas duas válvulas circulares para controlar a vazão, assim como uma bomba d'água, e dois ímãs de neodímio de 1,4T, para gerar o efeito eletromagnético. Já para a parte eletrônica, foram utilizados dois sensores de efeito hall para detecção da densidade de fluxo magnético, assim como dois sensores de vazão para medir a velocidade de escoamento do fluido no cano. Estes sensores foram conectados a um microcontrolador ESP-32, que por sua vez utiliza da antena Wi-Fi embutida a placa, para transmitir os dados dos sensores por meio de um código em html, que irá apresentá-los em forma gráfica para o usuário, tornando assim o processo de identificação de MHD mais didático e de simples compreensão.