Efeitos do número de Reynolds na aerodinâmica não-estacionária e aeroacústica de pás estáticas e rotativas

• Processo: 24/12707-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2024
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Aeroespacial - Aerodinâmica
• Pesquisador responsável: William Roberto Wolf
• Beneficiário: Bernardo Luiz Rocha Ribeiro
• Supervisor: Francesco Avallone
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Mecânica (FEM). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Politecnico di Torino, Itália
• Vinculado à bolsa: 23/08768-7 - Simulações de alta fidelidade de configurações de rotores: Análise da aerodinâmica não-estacionária e aeroacústica, BP.PD
• Assunto(s): Aeroacústica Turbulência Dinâmica dos fluidos computacional
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Aeroacústica | Aerodinâmica não-estacionária | transição | turbulência | dinâmica dos fluidos computacional

Resumo

O objetivo principal deste trabalho consiste na investigação da aerodinâmica não-estacionária e da aeroacústica de aerofólios estáticos e configurações de rotores. Assim, este trabalho encontra aplicações no projeto, otimização e controle de ruído gerado por helicópteros, turbinas eólicas, ventiladores industriais e sistemas de refrigeração, além de novos conceitos de mobilidade aérea urbana. Simulações numéricas de alta fidelidade serão realizadas utilizando o método de lattice Boltzmann (LBM, do inglês lattice Boltzmann method), uma vez que ele permite a investigação aerodinâmica e aeroacústica de configurações complexas de rotores a custos reduzidos quando comparado com métodos de CFD que resolvem as equações de Navier-Stokes. Escoamentos em diferentes números de Reynolds serão investigados onde bolhas de separação laminar ocorrem. Essas bolhas são responsáveis pelas modulações de frequência e amplitude das instabilidades da camada de cisalhamento que são transportadas e, posteriormente, causam espalhamento acústico no bordo de fuga das pás, levando a uma radiação de ruído intensa. Vários números de Reynolds serão investigados para os quais as camadas limites apresentam transição e turbulência. Nesses casos, a intermitência tem um papel importante na geração de ruído, e técnicas de pós-processamento baseadas em decomposição modal de escoamento serão empregadas para fornecer informações sobre as estruturas coerentes responsáveis pela geração de ruído, incluindo seu conteúdo de frequência e suporte espacial.