Desenvolvimento analítico e numérico de perfis e cascatas Joukowski e NACA pela técnica de distribuição de vórtices

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Rosolen, Célia Vanda Alves de Godoy
Data de Publicação: 2011
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1616400
Resumo: Orientador: Kamal Abdel Radi Ismail
id UNICAMP-30_c1b39fdb6b39c2c160fc7434ef72dbe3
oai_identifier_str oai::830461
network_acronym_str UNICAMP-30
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository_id_str
spelling Desenvolvimento analítico e numérico de perfis e cascatas Joukowski e NACA pela técnica de distribuição de vórticesAnalytical and numerical development of Joukowski and NACA profiles and cascades by the vortex distribution techniqueTurbomáquinasAerodinâmicaProjetos - Modelos matemáticosCálculos numéricos - Programas de computadorTurbomachinesAerodynamicsProjects - Mathematical modelsNumerical calculations - Computer programsOrientador: Kamal Abdel Radi IsmailTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia MecânicaResumo: O presente trabalho tem como objetivos principais a elaboração de uma metodologia de cálculo de perfis e de cascatas em escoamento potencial baseado na distribuição de vórtices na superfície, o desenvolvimento de um código computacional próprio e a convalidação dos resultados obtidos. A metodologia baseia-se nos trabalhos de Martensen (1959), de Murugesan e Railly (1969) e de Lewis (1991). O comportamento aerodinâmico e os parâmetros característicos de um perfil isolado são totalmente conhecidos e existem várias técnicas analíticas e numéricas para avaliar e determinar o comportamento desses perfis. Essas técnicas analíticas podem ser estendidas para tratar os perfis experimentais como os perfis NACA com bons resultados. Neste trabalho o cálculo de perfis isolados compreende o uso do método de vórtices na superfície numa aproximação inversa. Inicialmente uma distribuição de velocidade é especificada a partir do ponto de estagnação do bordo de ataque. A distribuição de velocidade calculada sobre a superfície de um perfil inicial arbitrário é comparada com aquela requerida. A diferença entre elas é utilizada como sendo o valor de uma distribuição de vórtices que é imposta sobre o contorno. Devido ao campo desta distribuição de vórtices adicional, aparece uma distribuição de velocidades normais à superfície o que viola o conceito de linha de corrente. O contorno volta a ser uma linha de corrente quando sua inclinação local é ajustada de acordo com a razão entre os valores das velocidades normal e requerida. O perfil obtido é submetido a uma nova análise direta e a distribuição de velocidade obtida é comparada com a distribuição requerida. Os cálculos são repetidos até alcançar a convergência. O algoritmo numérico resultante foi aplicado a dois tipos de perfis, analítico (Joukowski) e experimental (NACA), para os casos de aerofólios simétrico e assimétrico. Os perfis NACA utilizados são NACA 65-010 e NACA 65-1210. Em todos os casos os perfis foram gerados usando a metodologia de distribuição de vórtices e os resultados foram comparados com os respectivos perfis originais, mostrando boa concordância. Tendo verificado que a técnica proposta e o código elaborado são válidos e produzem bons resultados, eles são aplicados à análise de cascatas de aerofólios NACA 65-1210 e de uma cascata de aerofólios de GostelowAbstract: This work presents a method to calculate airfoils and cascades in potential flow based upon the distribution of vortices on the profile surface, develop a computational code and validate the predictions with available well accepted results. The technique is based upon Martensen (1959), Murugesan and Railly (1969) and Lewis (1991). Cascades are usually specified according to the application and they can be stationary or moving. The aerodynamic behavior and the aerodynamic characteristics of isolated foil are known and many techniques to calculate these foils are available. These analytic techniques can be extended to handle nicely experimental foils such as the NACA's. In the present work, the method of distributing the vortices over the surface of the foil is used in the reverse sense. Initially a velocity profile is specified starting from the leading edge stagnation point. It is calculated the velocity distribution over the surface of an initial arbitrary foil and it is compared with that required. The difference between them is used as an additional distribution of vortices imposed over the surface. A distribution results in a velocity component normal to the surface and this violates the concept of the stream line. The contour turns to be a streamline when its local inclination is adopted according to the ratio of the normal velocity and the required velocity. The resultant foil is reanalyzed and the velocity distribution obtained is compared with the required distribution. The calculations are repeated until convergence is achieved. The numerical code was applied to two types of foils, analytical (Joukowski) and experimental (NACA) for the cases of symmetrical and asymmetrical foils. NACA foils used are the NACA 65-010 and NACA 65-1210. In all the cases the foils were generated using the vortex distribution technique and the resulting profiles were compared with the original profiles indicating a good agreement. These comparisons validate the proposed technique and the developed code. They were applied to analyse cascades of NACA 65-1210 foils and a cascade of the Gostelow foilsDoutoradoTérmica e FluídosDoutor em Engenharia Mecânica[s.n.]Ismail, Kamal Abdel Radi, 1940-Moura, Luiz Felipe Mendes deDal Fabbro, Inacio MariaCatalano, Fernando MartiniScalon, Vicente LuizUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia MecânicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASRosolen, Célia Vanda Alves de Godoy20112011-03-08T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf192 p. : il.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1616400ROSOLEN, Célia Vanda Alves de Godoy. Desenvolvimento analítico e numérico de perfis e cascatas Joukowski e NACA pela técnica de distribuição de vórtices. 2011. 192 p. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1616400. Acesso em: 3 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/830461porreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2017-02-18T06:25:11Zoai::830461Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2017-02-18T06:25:11Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
dc.title.none.fl_str_mv Desenvolvimento analítico e numérico de perfis e cascatas Joukowski e NACA pela técnica de distribuição de vórtices
Analytical and numerical development of Joukowski and NACA profiles and cascades by the vortex distribution technique
title Desenvolvimento analítico e numérico de perfis e cascatas Joukowski e NACA pela técnica de distribuição de vórtices
spellingShingle Desenvolvimento analítico e numérico de perfis e cascatas Joukowski e NACA pela técnica de distribuição de vórtices
Rosolen, Célia Vanda Alves de Godoy
Turbomáquinas
Aerodinâmica
Projetos - Modelos matemáticos
Cálculos numéricos - Programas de computador
Turbomachines
Aerodynamics
Projects - Mathematical models
Numerical calculations - Computer programs
title_short Desenvolvimento analítico e numérico de perfis e cascatas Joukowski e NACA pela técnica de distribuição de vórtices
title_full Desenvolvimento analítico e numérico de perfis e cascatas Joukowski e NACA pela técnica de distribuição de vórtices
title_fullStr Desenvolvimento analítico e numérico de perfis e cascatas Joukowski e NACA pela técnica de distribuição de vórtices
title_full_unstemmed Desenvolvimento analítico e numérico de perfis e cascatas Joukowski e NACA pela técnica de distribuição de vórtices
title_sort Desenvolvimento analítico e numérico de perfis e cascatas Joukowski e NACA pela técnica de distribuição de vórtices
author Rosolen, Célia Vanda Alves de Godoy
author_facet Rosolen, Célia Vanda Alves de Godoy
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Ismail, Kamal Abdel Radi, 1940-
Moura, Luiz Felipe Mendes de
Dal Fabbro, Inacio Maria
Catalano, Fernando Martini
Scalon, Vicente Luiz
Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Mecânica
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
dc.contributor.author.fl_str_mv Rosolen, Célia Vanda Alves de Godoy
dc.subject.por.fl_str_mv Turbomáquinas
Aerodinâmica
Projetos - Modelos matemáticos
Cálculos numéricos - Programas de computador
Turbomachines
Aerodynamics
Projects - Mathematical models
Numerical calculations - Computer programs
topic Turbomáquinas
Aerodinâmica
Projetos - Modelos matemáticos
Cálculos numéricos - Programas de computador
Turbomachines
Aerodynamics
Projects - Mathematical models
Numerical calculations - Computer programs
description Orientador: Kamal Abdel Radi Ismail
publishDate 2011
dc.date.none.fl_str_mv 2011
2011-03-08T00:00:00Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://hdl.handle.net/20.500.12733/1616400
ROSOLEN, Célia Vanda Alves de Godoy. Desenvolvimento analítico e numérico de perfis e cascatas Joukowski e NACA pela técnica de distribuição de vórtices. 2011. 192 p. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1616400. Acesso em: 3 set. 2024.
url https://hdl.handle.net/20.500.12733/1616400
identifier_str_mv ROSOLEN, Célia Vanda Alves de Godoy. Desenvolvimento analítico e numérico de perfis e cascatas Joukowski e NACA pela técnica de distribuição de vórtices. 2011. 192 p. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1616400. Acesso em: 3 set. 2024.
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/830461
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
192 p. : il.
dc.publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron:UNICAMP
instname_str Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron_str UNICAMP
institution UNICAMP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.mail.fl_str_mv sbubd@unicamp.br
_version_ 1809189063753728000

Registros relacionados