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Estimativa e controle de escoamentos não-estacionários utilizando sensores de pressão

Processo: 19/26546-6
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de maio de 2020
Vigência (Término): 29 de fevereiro de 2024
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Aeroespacial - Aerodinâmica
Pesquisador responsável:André Valdetaro Gomes Cavalieri
Beneficiário:Diego Bonkowski de La Sierra Audiffred
Instituição-sede: Divisão de Engenharia Aeronáutica (IEA). Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA). Ministério da Defesa (Brasil). São José dos Campos , SP, Brasil
Assunto(s):Modelagem   Escoamento   Equações de Navier-Stokes   Controle linear   Aeroacústica   Sensores

Resumo

Na indústria aeronáutica, a redução de consumo de combustível e de ruído são objetivos bastante almejados. Visando esses objetivos, a aplicação de técnicas de controle de escoamento tem adquirido grande importância nos últimos anos. Sendo o escoamento da camada limite um dos grandes responsáveis pelas características aeronadinâmicas e aeroacústicas em aeronaves, propõe-se um trabalho experimental de pesquisa de doutorado voltado à estimativa e controle de escoamento dessa região. Um método baseado na análise por resolvente deverá ser utilizado para a parte de estimativa. A análise por resolvente permite avaliar o problema na forma de entradas e saídas, onde é possível identificar a correspondência entre termos forçantes ótimos e as respostas mais amplificadas do escoamento. Assim, associando dados obtidos de leituras de sensores a esses termos é possível estimar estatísticas de termos não-lineares do escoamento, e posteriormente o seu estado em função do tempo. Em tal abordagem, trabalha-se com as equações de Navier-Stokes na forma linearizada, portanto para a parte de controle pode ser aplicado a teoria de controle linear. Para esta pesquisa é esperado o desenvolvimento de um sistema de controle que permite estabelecer um escoamento com menores níveis de arrasto e ruído, o qual será realizado com base em estimativas a partir de um número limitado de sensores de pressão, facilmente aplicáveis em superfícies aerodinâmicas. Os resultados dessa pesquisa também poderão beneficiar outros setores, como o de aerogeradores e automotivo. (AU)