O efeito de geradores de vorticidade numa asa de perfil NACA 2412

• Autor(a) principal: Nobre, Sebastião Nunes da Silva
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10362/138622
• topic: Geradores de vorticidade; NACA 2412; Sustentação; Arrasto; Simulação numérica; ANSYS Fluent; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Mecânica

O mundo da aviação esta em constante evolução, por forma a tornar a sua atividade mais segura, sustentável e pratica. A aerodinâmica das asas apresenta-se como uma grande área de importância. Na presente dissertação será estudado o efeito de geradores de vorticidade numa asa de perfil NACA 2412, na perspetiva da performance aerodinâmica do Cessna 152. Obter-se-ão valores dos coeficientes de sustentação e arrasto, bem como contours de velocidade, para diversas situações de voo. Estes resultados serão obtidos através da simulação numérica no software ANSYS Fluent. Serão estudadas três geometrias diferentes do gerador de vorticidade, variando-se os parâmetros de aplicação deste acessório na asa, nomeadamente a sua posição e o seu ângulo de incidência. Os restantes parâmetros manter-se-ão constantes. O modelo numérico será inicialmente validado através da comparação dos resultados do mesmo com resultados da referência bibliográfica “Theory of wing sections” do autor Ira H. Abbot e A. E. Von Doenhoff. A análise dos resultados será feita através de gráficos, que compararão a evolução do coeficiente de sustentação e coeficiente de arrasto para as diferentes geometrias e parâmetros de aplicação dos geradores de vorticidade. Os contours de velocidade servirão também, em medida comparativa, para visualizar alterações e diferenças no escoamento que sustentem as diferenças nos valores dos coeficientes. Todos os resultados serão sempre comparados ao modelo sem a utilização dos geradores de vorticidade. Das conclusões obtidas foi possível verificar que a aplicação dos geradores de vorticidade contribui para um coeficiente de sustentação e ângulo de ataque máximo superiores, porém a sua viabilidade é posta em causa devido ao aumento do coeficiente de arrasto. Conclusões serão tomadas relativamente à recomendação da utilização dos geradores de vorticidade, bem como das limitações do software ANSYS Fluent no caso de estudo.