Cálculo numérico da resposta de um aerofólio a um escoamento turbulento compressível

Autor(es)

Renato Fuzaro Miotto

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Mecânica
• Data de defesa: 2017-07-10

Membros da banca

William Roberto Wolf; André Valdetaro Gomes Cavalieri; Flávio de Campos Bannwart

• Orientador: William Roberto Wolf

Resumo

Baseado na teoria de Amiet, esse trabalho propõe uma abordagem numérica para calcular a função de transferência aeroacústica para aerofólios de geometria realística. A funço de transferência aeroacústica relaciona a amplitude e fase de uma rajada periódica incidente a sua respectiva resposta de sustentação não-estacionária, permitindo, então, a aplicação da analogia de Curle para predição do ruído radiado. A presente metodologia é focada no problema de bordo de ataque de aerofólios, que ocorre quando se tem um escoamento turbulento incidindo sobre uma asa. Essa abordagem é válida para escoamentos subsônicos e asas de elevado alongamento sujeitas a rajadas periódicas tridimensionais com velocidade de traço supersônica no bordo de ataque (i.e., rajadas supercríticas). Ela também permite considerar o efeito de espalhamento secundário no bordo de fuga e, consequentemente, o efeito de aerofólios compactos. Esse trabalho propõe a aplicação iterativa do método de elementos de contorno para resolver numericamente o problema prescrito pela teoria de aerofólios linearizada no plano transformado de Prandtl-Glauert. Detalhes da implementação numérica são discutidos e incluem a aplicação de diferentes condições de contorno em cada passo do processo iterativo, o tratamento das derivadas numéricas na implementação da condição de Kutta e a representação acurada das singularidades presentes nos bordos de ataque e de fuga. O estudo valida a ferramenta numérica comparando os resultados com a teoria de Amiet obtida analiticamente para uma placa plana. Em seguida, efeitos de aerofólios realísticos no ruído são apresentados (AU)

• Processo FAPESP: 15/19538-6 - Aplicação de métodos de aeroacústica computacional para a investigação de efeitos de difração de ondas acústicas em bordos de fuga de aerofólios
• Beneficiário: Renato Fuzaro Miotto
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado