Análise Numérica e Experimental da Influência de Dispositivos de Ponta de Asa no Perfil Aerodinâmico NACA 23015
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Data de Publicação: | 2020 |
Outros Autores: | |
Tipo de documento: | Artigo |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Revista Interdisciplinar de Pesquisa em Engenharia |
Texto Completo: | https://periodicos.unb.br/index.php/ripe/article/view/29702 |
Resumo: | Agricultural aviation has peculiar operating characteristic as the low flight altitudes and the need for precise maneuvers in a short time, these aircraft demand high aerodynamic efficiency. An alternative to improve the performance of these aircraft is the use of a wingtip device. The present work presents a numerical-experimental analysis about the influence of the use of wing tip devices in an aerodynamic profile NACA 23015. The analyzes were performed using two angles of attack. The first was 6 °, as the angle of installation of the wing in an aircraft is commonly and the second was 15 °, a value close to the stall angle. The experimental analyzes were performed in an open circuit aerodynamic channel. Numerical analyzes were performed using the Reynolds-Averaged Navier-Stokes (RANS) equations using the k-ω SST turbulence model. The results obtained by the numerical and experimental methods showed similar values, with only differences in the region of minimum pressure being observed. With the addition of the wing tip device, it was possible to observe an increase of approximately 5.5% and 3.0% in aerodynamic efficiency with angles of attack of 6 and 15 degrees respectively, both in numerical analysis and in experimental tests. Therefore, it is possible to conclude that the device developed in this work can be used as an alternative to optimize the aerodynamic performance of aircraft. |
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Análise Numérica e Experimental da Influência de Dispositivos de Ponta de Asa no Perfil Aerodinâmico NACA 23015Winglets. Pressure distribution. Drag Coefficient. Lift Coefficient.Dispositivo de ponta de asaDistribuição de pressãoCoeficiente de arrastoCoeficiente de sustentação.Agricultural aviation has peculiar operating characteristic as the low flight altitudes and the need for precise maneuvers in a short time, these aircraft demand high aerodynamic efficiency. An alternative to improve the performance of these aircraft is the use of a wingtip device. The present work presents a numerical-experimental analysis about the influence of the use of wing tip devices in an aerodynamic profile NACA 23015. The analyzes were performed using two angles of attack. The first was 6 °, as the angle of installation of the wing in an aircraft is commonly and the second was 15 °, a value close to the stall angle. The experimental analyzes were performed in an open circuit aerodynamic channel. Numerical analyzes were performed using the Reynolds-Averaged Navier-Stokes (RANS) equations using the k-ω SST turbulence model. The results obtained by the numerical and experimental methods showed similar values, with only differences in the region of minimum pressure being observed. With the addition of the wing tip device, it was possible to observe an increase of approximately 5.5% and 3.0% in aerodynamic efficiency with angles of attack of 6 and 15 degrees respectively, both in numerical analysis and in experimental tests. Therefore, it is possible to conclude that the device developed in this work can be used as an alternative to optimize the aerodynamic performance of aircraft.A aviação agrícola apresenta características peculiares de operação. Devido às baixas altitudes de voo e a necessidade de manobras precisas em um curto espaço de tempo, estas aeronaves demandam uma elevada eficiência aerodinâmica. Uma possível alternativa para aprimorar o desempenho dessas aeronaves é a utilização de dispositivo ponta de asas. O presente trabalho apresenta uma análise numérico-experimental acerca da influência do uso de dispositivos de ponta de asa no perfil aerodinâmico NACA 23015. As análises foram realizadas utilizando dois ângulos de ataque. O primeiro deles foi 6°, por ser comumente o ângulo de instalação da asa em uma aeronave e o segundo foi de 15°, valor este próximo ao ângulo de estol. As análises experimentais foram realizadas em um canal aerodinâmico de circuito aberto. As análises numéricas foram realizadas a partir das equações de Reynolds-Averaged Navier-Stokes (RANS) adotando o modelo de turbulência k-ω SST. Os resultados obtidos pelos métodos numéricos e experimentais apresentaram valores similares, sendo observadas apenas divergências na região de pressão mínima. Com a adição do dispositivo de ponta de asa foi possível observar um acréscimo de aproximadamente 5,5% e 3,0% na eficiência aerodinâmica com ângulos de ataque de 6 e 15 graus respectivamente, tanto nas análises numéricas quanto nos ensaios experimentais. Sendo assim é possível concluir que o dispositivo desenvolvido neste trabalho pode ser utilizado como uma alternativa para a otimização do desempenho aerodinâmico de aeronaves.Programa de Pós-Graduação em Integridade de Materiais da Engenharia2020-02-27info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfhttps://periodicos.unb.br/index.php/ripe/article/view/2970210.26512/ripe.v5i2.29702Revista Interdisciplinar de Pesquisa em Engenharia; Vol. 5 No. 2 (2019): Revista Interdisciplinar de Pesquisa em Engenharia; 90-99Revista Interdisciplinar de Pesquisa em Engenharia; v. 5 n. 2 (2019): Revista Interdisciplinar de Pesquisa em Engenharia; 90-992447-610210.26512/ripe.v5i2reponame:Revista Interdisciplinar de Pesquisa em Engenhariainstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNBporhttps://periodicos.unb.br/index.php/ripe/article/view/29702/25316Copyright (c) 2020 Revista Interdisciplinar de Pesquisa em Engenhariahttps://creativecommons.org/licenses/by-nd/4.0info:eu-repo/semantics/openAccessMagro, Diogenes DalNeumeister, Roberta2021-04-11T20:51:53Zoai:ojs.pkp.sfu.ca:article/29702Revistahttps://periodicos.unb.br/index.php/ripePUBhttps://periodicos.unb.br/index.php/ripe/oaianflor@unb.br2447-61022447-6102opendoar:2021-04-11T20:51:53Revista Interdisciplinar de Pesquisa em Engenharia - Universidade de Brasília (UnB)false |
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