Análise do regime de escoamento hipersônico através de bocais do tipo convergente-divergente

• Autor(a) principal: Vicentini, Guilherme Dias
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/11771
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS; Tubeiras; Fluidodinâmica computacional; Simulação (Computadores); Nozzles; Computational fluid dynamics; Computer simulation

O interesse na simulação de escoamentos de regime em alta velocidade tem se tornado mais presente, nessas últimas décadas, como consequência do crescente estudo na área da aerodinâmica e do início da Era Espacial. No caso de veículos de subida ou de reentrada atmosférica, tais corpos estão submetidos à um escoamento hipersônico, cujo Número de Mach, M, maior ou igual a 5. Em tal escoamento, dois fenômenos importantes ocorrem, sendo eles a interação viscosa e a relação de altas temperaturas entre o corpo e a onda de choque. Isso fará com que, a partir de certo ponto, o gás comece a sofrer reações químicas, visto que este estará sob efeito das altas temperaturas. Consequentemente, proporciona-se que o expoente de expansão isentrópico, γ, não seja mais constante, devido a ocorrência de dissociação dos gases. A utilização de códigos de CFD (Computational Fluid Dynamic) é um exemplo de elemento essencial para a modelagem desse tipo de escoamento. Tal abordagem é baseada em soluções (numéricas) aproximadas de equações governantes sobre uma malha discreta, que quanto mais refinada, tende a ser mais precisa sua solução numérica. O presente trabalho visa investigar numericamente esse escoamento hipersônico, através de um desenvolvimento teórico, para se obter a geometria da tubeira do tipo convergente-divergente, utilizando uma simulação em MATLAB.