Simulação numérica de aerofólios com oscilação vertical em regime supersônico

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Carvalho, Ana Elisa Basilio de
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Monografias da UnB
Texto Completo: https://bdm.unb.br/handle/10483/25199
Resumo: Trabalho de Conclusão de Curso (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2018.
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spelling Carvalho, Ana Elisa Basilio dePimenta, Bráulio GutierrezCARVALHO, Ana Elisa Basilio de. Simulação numérica de aerofólios com oscilação vertical em regime supersônico. 2018. xi, 109 f., il. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica)—Universidade de Brasília, Brasília, 2018.https://bdm.unb.br/handle/10483/25199Trabalho de Conclusão de Curso (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2018.O presente trabalho mostra uma investigação preditiva sobre simulações numéricas em regime supersônico de aerofólios que apresentam um movimento de oscilação vertical. Inicialmente, é feita uma breve revisão bibliográfica, apresentando as publicações mais relevantes para o tema, assim como a exposição da base teórica usada, o cluster de computação que realizou as execuções e os objetivos. Em seguida, o método numérico com base no método da fronteira imersa é descrito, assim como os cálculos dos coeficientes aerodinâmicos implementados no código VAT e suas validações. O aerofólio simétrico NACA 0012 e o aerofólio transônico supercrítico OAT15A são simulados em frequências de 0 a 100 Hz, em intervalos de 10 Hz. São comentadas as evoluções de fenômenos no escoamento como choques destacados, ondas de bordo de fuga, ondas de choque lambda e esteira de vórtices. As distribuições dos coeficientes de pressão são mostradas como curvas de nível em função do tempo, apresentando histerese em ambos os aerofólios e representando bem as ondas de choque que estão em contato com a superfície. As funções dos coeficientes de sustentação, arrasto e momento possuem amplitudes em três escalas diferentes, além de apresentarem pequenas oscilações, como um ruído de sinal. Todos os resultados são discutidos e comparados, inclusive por meio de uma análise estatística, concluindo que, para as condições do escoamento usadas neste projeto, não foi possível gerar valores negativos para o coeficiente de arrasto, mas foi identificada uma redução no seu valor, para aproximadamente 0,1 em frequências próximas a 40 Hz.Submitted by Caroline Botelho Teixeira (carolinebotelhoteixeira@gmail.com) on 2020-06-06T04:50:35Z No. of bitstreams: 1 2018_AnaElisaBasilioDeCarvalho_tcc.pdf: 38850747 bytes, checksum: 11097329b17eb08e99243b8f7391401d (MD5)Approved for entry into archive by Biblioteca Digital de Monografias Gerência (bdm@bce.unb.br) on 2020-07-30T14:44:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2018_AnaElisaBasilioDeCarvalho_tcc.pdf: 38850747 bytes, checksum: 11097329b17eb08e99243b8f7391401d (MD5)Made available in DSpace on 2020-07-30T14:44:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2018_AnaElisaBasilioDeCarvalho_tcc.pdf: 38850747 bytes, checksum: 11097329b17eb08e99243b8f7391401d (MD5)The present work shows a predictive research on numerical simulations in a supersonic regime of airfoils that present a plunging motion. Initially, a brief bibliographic review is made, presenting the most relevant publications for the subject, as well as the exposition of the theoretical basis used, the computation cluster that carried out the executions and the objectives. Then, the numerical method based on the immersed boundary method is described, as well as the calculations of the aerodynamic coefficients implemented on the VAT code, and its validation. The symmetrical NACA 0012 airfoil and the supercritical transonic OAT15A airfoil were simulated in frequencies from 0 to 100 Hz, in intervals of 10 Hz. The evolution of flow phenomena such as bow shocks, trailing-edge shocks, lambda shocks and vortex street are commented. The pressure coefficient distributions are shown as contour lines, as a functions of time, presenting hysteresis in both airfoils and representing well the shock waves that are in contact with the surface. The lift, drag and moment coefficient functions have amplitudes in three different scales, and also showing small oscillations, similar to a background noise reading. All of the results are discussed and compared, including a statistical analysis, concluding that, for the flow conditions used in this project, it was not possible to generate negative values for the drag coefficient, but a reduction in its value was identified, to approximately 0.1 at frequencies close to 40 Hz.A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor que autoriza a Biblioteca Digital da Produção Intelectual Discente da Universidade de Brasília (BDM) a disponibilizar meu trabalho de conclusão de curso por meio do sítio bdm.unb.br, com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 International, que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que seja citado o autor e licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação desta.info:eu-repo/semantics/openAccessAerodinâmicaAeroacústicaTermodinâmicaMecânica dos fluidosSimulação numérica de aerofólios com oscilação vertical em regime supersônicoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis2020-07-30T14:44:46Z2020-07-30T14:44:46Z2018-11-29porreponame:Biblioteca Digital de Monografias da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNBLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain1817http://bdm.unb.br/xmlui/bitstream/10483/25199/2/license.txt21554873e56ad8ddc69c092699b98f95MD52ORIGINAL2018_AnaElisaBasilioDeCarvalho_tcc.pdf2018_AnaElisaBasilioDeCarvalho_tcc.pdfapplication/pdf38850747http://bdm.unb.br/xmlui/bitstream/10483/25199/1/2018_AnaElisaBasilioDeCarvalho_tcc.pdf11097329b17eb08e99243b8f7391401dMD5110483/251992020-07-30 11:44:46.036oai:bdm.unb.br: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Biblioteca Digital de Monografiahttps://bdm.unb.br/PUBhttp://bdm.unb.br/oai/requestbdm@bce.unb.br||patricia@bce.unb.bropendoar:115712020-07-30T14:44:46Biblioteca Digital de Monografias da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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