Simulações de alta fidelidade e análise baseada em dados de escoamentos transicionais e turbulentos sobre aerofólios

• Processo: 24/04341-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2024
• Situação: Interrompido
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Aeroespacial - Aerodinâmica
• Pesquisador responsável: William Roberto Wolf
• Beneficiário: Gabriel Yudi Ragni Hamada
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Mecânica (FEM). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 21/06448-0 - Simulações numéricas de alta fidelidade aplicadas em aerodinâmica não-estacionária, turbulência e aeroacústica, AP.JP2
• Bolsa(s) vinculada(s): 24/21935-2 - Análise de estabilidade linear e simulações de grandes escalas de escoamentos supersônicos sobre aerofólios com aplicações em cascatas de turbinas, BE.EP.DR
• Assunto(s): Dinâmica dos fluidos computacional Turbulência Modelagem computacional
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Cfd | Interação choque-camada limite | turbulência | Modelagem computacional

Resumo

O estudo de escoamentos compressíveis sobre aerofólios é relevante para diversas aplicações, incluindo asas de aeronaves, pás de turbinas a gás e eólicas, sistemas de ventilação industrial, hélices e asas rotativas. Este trabalho combinará simulações de grandes escalas (LES) e técnicas de análise baseadas em dados para investigar os efeitos de compressibilidade e gradiente de pressão em camadas limite que se desenvolvem sobre perfis de aerofólios. As simulações de alta fidelidade serão realizadas usando uma formulação de diferenças finitas compactas de alta ordem, incluindo um esquema de captura de choque juntamente com uma técnica de malhas sobrepostas. Técnicas numéricas orientadas por dados, capazes de fornecer decomposições modais de escoamentos, como análise de componentes principais (POD), decomposição em modos dinâmicos (DMD) e técnicas Lagrangianas, serão aplicadas para se analisar a física dos escoamentos, incluindo a análise de estruturas organizadas e suas interações com outros mecanismos físicos, como ondas de choque e acústicas. Análises de estabilidade também serão conduzidas utilizando técnicas de análise modal e não-modal. A primeira será realizada através da análise do espectro de autovalores do operador linearizado em torno de um estado base obtido da LES. Já a segunda metodologia será realizada através de análises de crescimento transiente, pseudoespectro e análise resolvente.