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Modelagem numérica e análise de esteira aerodinâmica induzida por pas rotativas

Processo: 18/26208-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de setembro de 2019
Vigência (Término): 31 de agosto de 2020
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Aeroespacial - Aerodinâmica
Pesquisador responsável:Carlos do Carmo Pagani Júnior
Beneficiário:Lucas Gustavo Alves Ferreira
Instituição-sede: Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus Experimental São João da Boa Vista. São João da Boa Vista , SP, Brasil
Assunto(s):Aerodinâmica de aeronaves   Aeroelasticidade de aeronaves   Esteira rolante   Atuadores piezelétricos   Modelos matemáticos

Resumo

Este projeto de pesquisa propõe o estudo numérico da esteira aerodinâmica gerada por um sistema de asas rotativas. O Modelo de Esteira Dinâmica Generalizada (do Inglês Generalized Dynamic Wake Model), que foi concebido para representar os estados dinâmicos do escoamento induzido por um rotor em termos de um número finito de modos harmônicos e radiais, será aplicado neste estudo. Resultados apresentados na literatura mostram que este modelo aerodinâmico pode ser numericamente integrado a modelos estruturais de vigas rotativas não lineares, resultando em uma formulação aeroelástica compacta, exata e computacionalmente eficiente para simular o comportamento dinâmico do rotor em condições operacionais. A formulação variacional da qual derivam as equações não lineares da viga rotativa admite a inclusão de um elemento piezelétrico para a formulação de um modelo piezoaeroelástico adequado para aplicações em problemas envolvendo estabilidade aeroelástica, coleta de energia e atenuação de vibrações mecânicas em rotores de helicópteros. O estudo tem por escopo uma ampla verificação do modelo aerodinâmico com base na interpretação física dos autovalores e autovetores associados aos estados dinâmicos do escoamento induzido. Esta abordagem proporcionará parte significativa da compreensão conceitual necessária para a implementação de um modelo aeroelástico em bases sólidas, e abrirá perspectivas para novos estudos visando o desenvolvimento de pesquisa básica e a inovação tecnológica.