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Levantamento do carregamento aerodinâmico não estacionário de aerofólio na condição de estol dinâmico para ajuste de modelos semi-empíricos

Processo: 17/02926-9
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de agosto de 2017 - 31 de março de 2021
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Aeroespacial - Estruturas Aeroespaciais
Pesquisador responsável:Flávio Donizeti Marques
Beneficiário:Flávio Donizeti Marques
Instituição-sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Assunto(s):Aerodinâmica experimental  Aerodinâmica não estacionária  Estol  Métodos semi-empíricos 

Resumo

O fenômeno de estol dinâmico está presente em muitos problemas de engenharia e sua previsão representa um grande desafio de modelagem. Aerofólios em operação na condição de estol dinâmico pode levar a problemas sérios de vibrações aeroelásticas ou perda de eficiência aerodinâmica. Os vários eventos físicos que advêm do estol dinâmico em aerofólios dificultam sobremaneira a preparação de um modelo único mesmo através da teoria geral de escoamentos da mecânica dos fluidos. A alternativa geralmente seguida para análise e modelagem em regime de estol dinâmico é a observação direta dos fenômenos através de experimentos. O objetivo desta proposta de pesquisa é o levantamento do carregamento aerodinâmico não estacionário de um aerofólio em arfagem e translações durante o regime de estol dinâmico. Os sinais de carregamento coletados também servirão para o ajuste de modelos semi-empíricos baseados nos métodos de Beddoes-Leishman e ONERA. O dispositivo para medidas dos esforços aerodinâmicos é composto de um aerofólio rígido montado em um sistema mecânico preparado para executar movimentos prescritos de arfagem e translações transversais ao escoamento de um túnel de vento soprador. Sensores de força e torque e acelerômetros são usados para capturar os esforços totais e inerciais no aerofólio. Os movimentos do aerofólio serão garantidos por motores elétricos e guias lineares para as translações. Ensaios e estudos sobre o estol dinâmico são poucos no Brasil, mas o campo tem sido de grande interesse mundial. A proposição de movimentos tanto de arfagem e translações para o problema de estol dinâmico também ainda não apresenta muitos resultados pela literatura técnica, portanto, observa-se nesta proposta potencial para contribuições de relevância na comunidade científica. (AU)

Publicações científicas (7)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
GUIMARAES, THIAGO A. M.; SANCHES, LEONARDO; MARQUES, FLAVIO D. Nonlinear supersonic post-flutter motion of panels with adjacent bays and thermal effects. INTERNATIONAL JOURNAL OF NON-LINEAR MECHANICS, v. 125, OCT 2020. Citações Web of Science: 0.
GUIMARAES, T. A. M.; MARQUES, F. D.; FERREIRA, A. J. M. On the modeling of nonlinear supersonic flutter of multibay composite panels. COMPOSITE STRUCTURES, v. 232, JAN 15 2020. Citações Web of Science: 0.
DE PAULA, N. C. G.; MARQUES, F. D. Multi-variable Volterra kernels identification using time-delay neural networks: application to unsteady aerodynamic loading. NONLINEAR DYNAMICS, v. 97, n. 1, p. 767-780, JUL 2019. Citações Web of Science: 0.
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SANCHES, LEONARDO; GUIMARAES, THIAGO A. M.; MARQUES, FLAVIO D. Aeroelastic tailoring of nonlinear typical section using the method of multiple scales to predict post-flutter stable LCOs. AEROSPACE SCIENCE AND TECHNOLOGY, v. 90, p. 157-168, JUL 2019. Citações Web of Science: 0.
DOS SANTOS, CARLOS R.; DA SILVA, MAIRA M.; MARQUES, FLAVIO D. Optimization of Energy Harvesting From Stall-Induced Oscillations Using the Multidimensional Kriging Metamodel. Journal of Computational and Nonlinear Dynamics, v. 14, n. 7 JUN 2019. Citações Web of Science: 0.
DE PAULA, NATALIA C. G.; MARQUES, FLAVIO D.; SILVA, WALTER A. Volterra Kernels Assessment via Time-Delay Neural Networks for Nonlinear Unsteady Aerodynamic Loading Identification. AIAA JOURNAL, v. 57, n. 4, p. 1725-1735, APR 2019. Citações Web of Science: 0.

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