Cálculo dos coeficientes de arrasto e sustentação em uma placa imersa em um gás no regime de moléculas livres.

• Processo: 22/10551-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2022
• Data de Término da vigência: 09 de fevereiro de 2025
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Aeroespacial - Aerodinâmica
• Pesquisador responsável: Denize Kalempa
• Beneficiário: Juan Felipe Cardoso Elias
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de Lorena (EEL). Universidade de São Paulo (USP). Lorena , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 24/00022-9 - Modelagem do escoamento de gás ao redor de uma placa em um amplo intervalo de rarefação do gás e número de Mach no contexto de um modelo cinético para a equação de Boltzmann, BE.EP.IC
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Coeficientes de arrasto e sustentação | Equação de Boltzmann | escoamento ao redor de uma placa | interação gás-superfície | núcleo de Cercignani-Lampis | regime de moléculas livres | dinâmica de gases rarefeitos

Resumo

O presente projeto tem por objetivo calcular os coeficientes de arrasto e sustentação em uma placa imersa em um gás rarefeito no regime de moléculas livres e considerando ângulo de ataque nulo. Primeiramente, a equação de Boltzmann linearizada (regime subsônico) será resolvida com a hipótese de espalhamento difuso na superfície e as grandezas físicas que determinam os coeficientes de interesse serão calculadas como momentos da função de distribuição das velocidades moleculares. Posteriormente, para analisar a influência da interação gás-superfície nos coeficientes de arrasto e sustentação, o núcleo de espalhamento proposto por Cercignani e Lampis para descrever a interação gás-superfície será utilizado na condição de contorno. Para a consideração de número de Mach arbitrário, a equação não-linear será resolvida. Os coeficientes de interesse serão calculados e tabelados em função do número de Mach e dos coeficientes de acomodação de momentum tangencial e energia que aparecem no modelo de interação gás-superfície utilizado nos cálculos. Além disso, as características macroscópicas do gás ao redor da placa, tais como velocidade, temperatura e pressão, serão calculadas e seus perfis apresentados graficamente.