Adaptive gurney flap for rotor blades

• Autor(a) principal: Dias, Bruno Ricardo Barros
• Data de Publicação: 2013
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: eng
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.6/1976
• topic: Aerodinâmica; Pás de rotor; Aeronave; Gurney flap

Desde muito tempo vários esforços tem sido feitos de maneira a optimizar o rotor dos helicópteros com o objectivo de reduzir a emissão de poluentes. Durante vários anos foram feitas várias optimizações estrutrais na pá do rotor. Estudos recentes numéricos e experimentais mostram que para melhor a performance do rotor várias considerações aerodinâmicas têm que ser levadas em conta. O principal objectivo deste trabalho é estudar e optimizar um mecanismo preliminar constituído por um flap dinâmico que consiga controlar a camada limite na pá. O flap escolhido foi o Gurney Flap, desenvolvido nos anos 70 por um piloto de automóveis com o intuito de provocar uma downforce de maneira a melhorar o desempenho do automovél. A razão desta escolha deve-se por o flap ter uma superfície relativamente pequena com baixas forças de inércia permitindo baixos consumos de energia e sem adicionar extra carga para na pá. A utilização deste flap demonstrou o aumento as propriedades aerodinâmicas de pá, portanto, reduzindo o consumo de combustÃvel. Para este estudos várias análises estruturais foram realizadas usando softwares comerciais entre eles; análises cináticas, de maneira a estudar o deslocamento, velocidade e aceleraçao do mecanismo e também do sistema de actuação; análises dinâmica, possibilitando o calculo de tensões e deformações do sistema sujeito a várias cargas de inécia e por fim uma análise modal, bastante importante devido ao mecanismo estar sujeito a uma frequência de actuação. Depois de conduzidas estas análises foi possivél optimizar o peso da desenho inicial em cerca de 50% respeitando todos os requerimentos impostos e as características do material. Foram estudados dois tipos de sistema de de actuação deixando em aberto a escolha do actuador.