PG-EAM - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Aeronáutica e Mecânica
EN PT
Dissertação de Mestrado 2003

Modelo numérico para perfis finos em escoamento compressível não permanente.

Autor

Fabiano Hernandes

Orientador

  • Orientador Paulo Afonso de Oliveira Soviero

Área de Concentração

Aerodinâmica, Propulsão e Energia

Data de Defesa

2003

Número da Tese

000498492

Resumo

Apresenta-se um modelo numérico para solução não-permanente dos coeficientes aerodinâmicos de um perfil fino em regime compressível, para escoamentos subsônico e supersônico. O método presta-se como ferramenta em análises de anteprojeto visto seu baixo custo e rapidez. A solução apresentada (resposta indicial) pode ser extrapolada em outros estudos como cálculos de rajadas, derivadas de drapejo (flutter), derivadas de estabilidade e outros movimentos quaisquer. As hipóteses consideradas são fluido não viscoso, escoamento irrotacional e admite-se o conceito de pequenas perturbações. No presente trabalho o estudo é restrito à equação clássica da aerodinâmica não estacionária (equação do potencial de perturbação de velocidade linearizada) escrita em um referencial fixo ao corpo que se move com velocidade constante. É obtida numericamente a resposta indicial do perfil. Isto é, seja um perfil movendo-se com velocidade constante num meio em repouso e, num tempo igual a zero, inicia-se um movimento de translação vertical sem ângulo de ataque no perfil. São resultados do modelo proposto os coeficientes de sustentação e de momento, bem como a distribuição de pressão sobre a corda ao longo do tempo (em número de cordas percorridas pelo perfil). A modelagem numérica é feita através da discretização de uma placa plana em segmentos uniformes e a singularidade utilizada é vórtice em regime compressível. O método é validado usando soluções disponíveis na literatura, sendo que a solução analítica para o regime supersônico é desenvolvida no trabalho.

Palavras-chave

Coeficientes aerodinâmicos Perfis de aerofólio Escoamento compressível Escoamento supersônico Análise numérica Modelos matemáticos Singularidade (Matemática) Vórtices Estado não-estacionário Aerodinâmica Engenharia aeronáutica