Simulações de alta fidelidade de configurações de rotores: Análise da aerodinâmica não-estacionária e aeroacústica

Resumo

Nos últimos anos, as indústrias automotiva e aeronáutica têm fomentado a pesquisa e o desenvolvimento de aeronaves com propulsão elétrica distribuída envolvendo múltiplos rotores. Essa classe de veículos é também conhecida por aeronaves do tipo eVTOL, do inglês, electric Vertical Takeoff and Landing. As aeronaves eVTOL têm duas aplicações principais: i) mobilidade urbana, onde são utilizadas para transportar pessoas de forma autônoma ou com pilotos, e ii) entrega de mercadorias na última etapa de logística das empresas varejistas até o consumidor final. Ambas as aplicações podem ser vistas como tecnologias que terão um impacto significativo no ambiente urbano do futuro.Neste contexto, o estudo da aerodinâmica não-estacionária, e do subsequente ruído aeroacústico das aeronaves eVTOL torna-se uma questão importante para o ambiente urbano do futuro, uma vez que esses veículos irão aumentar consideravelmente a poluição sonora nas cidades. A geração de ruído dos eVTOLs está associada ao escoamento não-estacionário sobre os múltiplos rotores e, neste trabalho, investigaremos a aerodinâmica e a aeroacústica de superfícies de sustentação rotativas. Para isso, simulações numéricas de alta fidelidade serão realizadas para resolver as escalas de mais energéticas do escoamento que correspondem às fontes de ruído aeroacústico mais relevantes.