Simulação numérica da receptividade de ondas Tollmien-Schlichting devido à incidência de ondas acústicas em ressalto e cavidade retangulares em escoamento compressível

Autor(es)

Pedro Henrique Rosa dos Santos

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: São Carlos.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Escola de Engenharia de São Carlos (EESC/SBD)
• Data de defesa: 2022-12-07

Membros da banca

Marcello Augusto Faraco de Medeiros; Marco Placidi; Savio Brochini Rodrigues

• Orientador: Marcello Augusto Faraco de Medeiros

Resumo

A receptividade acústica das ondas TS devido à rugosidade localizada retangular (cavidade e ressalto) dentro de uma camada limite laminar compressível foi estudada. O método utilizado foi a Simulação Numérica Direta com diferenças finitas compactas de alta ordem e malha de ajuste ao corpo. O espaço paramétrico cobriu pequenas não uniformidades positivas ou negativas, e uma altura inicial de ressalto considerada não linear para receptividade. O espaço também inclui diferentes números de Mach. Uma nova maneira de medir a receptividade foi sugerida. A comparação com os dados de simulação da literatura forneceu uma validação e indicou que este procedimento leva a valores de receptividade mais confiáveis. Dados experimentais da literatura foram tomados para comparação, e as possíveis implicações do gradiente de pressão na evolução da onda TS em um túnel de vento foram avaliadas como uma possível explicação para as diferenças encontradas. Os resultados apresentados neste trabalho também sugerem que a não linearidade da receptividade dos ressaltos começa a ser significativa em alturas superiores a cerca de 12,6% de δ*b. Além disso, a receptividade das cavidades parecia ser menor do que a receptividade do ressalto, o que não foi previsto pelas teorias linearizadas, como a Teoria dos Números Finitos de Reynolds de Choudhari and Streett (1992). Por fim, os resultados mostram que a receptividade diminui com o número de Mach, e esta tendência parece estar de acordo com Raposo, Mughal e Ashowrth (2019). (AU)

• Processo FAPESP: 20/04413-1 - Estudo computacional da receptividade de ondas acústicas sobre rugosidades localizadas em camada limite compressível
• Beneficiário: Pedro Henrique Rosa dos Santos
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado