Estudo numérico das características e do controle do estol dinâmico em um perfil NACA0012

• Autor(a) principal: PEREIRA, Brian Edison de Godoy
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI)
• Texto Completo: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2232
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECÂNICA; Estol dinâmico; Aerofólio NACA0012; Estudo numérico; Equações RANS; Movimento de arfagem

Um dos efeitos bastante conhecido na aerodinâmica é o efeito estol que consiste de uma queda brusca do coeficiente de sustentação devido à separação do escoamento do corpo. Diversos estudos são realizados na tentativa de suprimir este efeito tanto para evitar acidentes aéreos quanto para melhorar a aerodinâmica das aeronaves e sua eficiência. Apresenta-se neste trabalho um estudo numérico de escoamentos viscosos e incompressíveis de fluidos newtonianos, sobre um perfil NACA0012 em movimento de arfagem com o objetivo de analisar alguns mecanismos de atraso e supressão do estol dinâmico. Para realizar os estudos numéricos utilizou-se o programa de simulação COMSOL Multiphysics com o modelo de turbulência − e todas as simulações foram realizadas no Laboratório de Transferência de Calor (LabTC) da Universidade Federal de Itajubá. O primeiro estudo na supressão do efeito de estol dinâmico foi feito com a introdução de slats ao aerofólio gerando um atraso no estol e diminuindo o pico de arrasto em 15,52%. No segundo estudo foi realizada a implementação de jatos insufladores em três diferentes posições no bordo de ataque com velocidades variando de uma à quatro vezes a velocidade de escoamento. Em todos os casos com jatos insuflados ocorreu o atraso no estol dinâmico e para os casos com posicionamento de 2,5% e 5%, onde é a corda do aerofólio, com =4∞ houve a supressão total do estol, sendo a velocidade de insuflação e ∞ a velocidade do escoamento livre. O terceiro foi direcionado à adição de um ponto de sucção no extradorso do perfil NACA0012, onde a sucção não inibiu o estol dinâmico, mas possibilitou o atraso deste efeito. Foram realizadas as análises qualitativas e quantitativas dos resultados através dos campos de pressão e de velocidade e dos coeficientes aerodinâmicos para demonstrar o atraso e supressão do efeito de estol dinâmico. Também foi realizado um estudo de validação da metodologia utilizada comparando os resultados obtidos com resultados numéricos e experimentais de outros autores para demonstrar a boa confiabilidade da metodologia.