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Desenvolvimento de modelo aerodinâmico de ordem reduzida para análise da resposta aeroelástica de aerofólios em altos ângulos de ataque

Processo: 21/09224-5
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
Data de Início da vigência: 01 de março de 2022
Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2026
Área de conhecimento:Engenharias - Engenharia Aeroespacial - Aerodinâmica
Pesquisador responsável:Flávio Donizeti Marques
Beneficiário:George Lucas Souto Torres
Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Bolsa(s) vinculada(s):23/15418-2 - Aprimoramento de modelo de ordem reduzida de aerofólios não estacionários com desprendimento intermitente de vórtices de bordo de ataque e separação de escoamento de bordo de fuga, BE.EP.DD
Assunto(s):Aerodinâmica não estacionária   Aeroelasticidade   Vórtices   Modelos de ordem reduzida   Aerofólio   Dinâmica dos fluidos computacional
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Aerodinâmica não-estacionária | Aeroelasticidade Não Linear | Método dos Vórtices Discretos | modelo de ordem reduzida | Aerodinâmica não-estacionária

Resumo

O desprendimento de vórtices no escoamento durante os fenômenos de aerodinâmica não-estacionária promove desvios no comportamento estático esperado. Esse tipo de evento pode ser prejudicial, visto que podem causar vibrações e picos de carregamento não desejados. Nesse sentido, o aparecimento e desenvolvimento de vórtices de bordo de ataque de perfis aerodinâmicos é de grande importância para o campo da aerodinâmica não-estacionária. No modelo LDVM (LESP-modulated discrete vortex method), um critério de desprendimento de vórtice intermitente no bordo de ataque, governado pela máxima sucção suportada nesse ponto, é introduzido. É mostrado que, quando aplicada a teoria de aerofólio fino, esse parâmetro de sucção de bordo de ataque ($LESP$) está relacionado ao primeiro termo da série de Fourier que representa a distribuição de vorticidade do aerofólio ao longo da corda. Apesar de sua robustez, o modelo falha quando há considerável separação do escoamento no bordo de fuga. Nesse sentido, o modelo UTM (unsteady trailing-edge separation method) consegue simular as cinemáticas onde ocorra apenas separação no bordo de fuga sem formação de vórtice de bordo de ataque. O presente projeto de pesquisa visa desenvolver um modelo aerodinâmico de ordem reduzida, através dos modelos LDVM e UTM, que consiga estimar os carregamentos aerodinâmicos atuantes em um aerofólio submetido a altos ângulos de ataque. A validação do modelo aerodinâmico será feita através de comparações com simulações em CFD, sendo realizada em seguida a análise da resposta aeroelástica. (AU)

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Publicações científicas
(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)
TORRES, GEORGE L. S.; MARQUES, FLAVIO D.. On the generalized wake vortex sheet in small-disturbance problems. AIAA AVIATION FORUM AND ASCEND 2024, v. N/A, p. 11-pg., . (23/15418-2, 21/09224-5)
TORRES, GEORGE L. S.; MARQUES, FLAVIO D.. Nonlinear geometric decomposition of airfoils into the thickness and camber contributions. MECCANICA, v. 59, n. 6, p. 19-pg., . (20/00326-7, 21/09224-5)