Uso de funções multiquádricas para representação multivariável dos coeficientes aerodinâmicos de perfis alares

• Autor(a) principal: Ribeiro, Filipe Caetano
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.6/8945
• topic: Coeficientes Aerodinâmicos; Desempenho Numérico; Funções Multiquádricas; Interpolação Linear Multivariável; Perfil Alar; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Aeronáutica

Dado um vetor (ou matriz) de valores de uma determinada função de uma ou mais variáveis, é por vezes desejável achar o valor da função entre dois quaisquer pontos conhecidos. A interpolação multivariável e a aproximação através de funções de base radial são métodos que visam aproximar um determinado conjunto de dados amostrais através de uma função contínua ao longo de todo o domínio, e com crescente taxa de utilização em variadas aplicações nas áreas da ciência e engenharia. O foco principal do trabalho incide nos principais fatores que afetam a precisão e desempenho das funções multiquádricas, tais como a localização e quantidade de centros, e a escolha do fator de forma, aplicado à obtenção dos coeficientes aerodinâmicos de um dado perfil alar. O objetivo passa por comparar três diferentes abordagens: aproximação através de funções multiquádricas, interpolação multivariável e análise direta recorrendo ao programa xFoil, no que toca ao seu desempenho e eficiência, de modo a concluir os prós e contras de cada uma das abordagens no que diz respeito à capacidade de aproximação dos coeficientes aerodinâmicos de perfis alares. Comparam-se as três abordagens no que toca à sua precisão ao longo de um determinado domínio, e o tempo necessário para gerar soluções pertencentes a esse mesmo domínio (soluções estas associadas aos valores dos coeficientes aerodinâmicos de perfis alares). Os métodos implementados de colocação dos centros e de cálculo do fator de forma foram validados e permitiram obter resultados satisfatórios de modo a gerar funções de aproximação multiquádrica, da forma mais automatizada possível. Estes permitiram aproximar os coeficientes aerodinâmicos de perfis alares como função do número de Reynolds, ângulo de ataque, corda do flap e deflexão do flap, tendo-se obtido precisões semelhantes quando comparando com o método de interpolação multivariável. No que toca ao tempo de processamento associado às funções multiquádricas, é necessário estabelecer um compromisso entre ter maior precisão e maior tempo de processamento (associado a uma maior quantidade de centros para gerar a função), ou menor precisão com um tempo de processamento inferior (associado a uma menor quantidade de centros). A escolha da quantidade de centros vai permitir aferir qual das abordagens apresenta maior rapidez de cálculo.