Asas Finitas Redução dos efeitos da extremidade Efeitos da viscosidade

Transcrição

1 Redução dos efeitos da extremidade Efeitos da viscosidade

2 Aerodinâmica I Redução dos efeitos da extremidade Efeitos da viscosidade

3 Redução dos efeitos da extremidade Efeitos da viscosidade

4 Redução dos efeitos da extremidade Efeitos da viscosidade

5 Redução dos efeitos da extremidade Efeitos da viscosidade

6 Redução dos efeitos da extremidade Efeitos da viscosidade

7 Redução dos efeitos da extremidade Efeitos da viscosidade

8 Método da Malha de Vórtices Método numérico para a determinação da sustentação e resistência induzida de superfícies sustentadoras Discretização da asa em planta em paineis rectangulares nos quais é colocado um vórtice em ferradura a ¼ da corda do painel

9 Método da Malha de Vórtices Intensidade dos vórtices ligados é determinada pela satisfação de condições de fronteira em pontos de controlo de cada um dos paineis Intensidade dos vórtices livres é determinada pelas diferenças de intensidade dos vórtices livres

10 Método da Malha de Vórtices Esteira de vórtices livres tem problemas semelhantes à linha sustentadora. Esteira é linearizada com a escolha da direcção dos vórtices livres V r

11 Método da Malha de Vórtices Hipóteses mais habituais são a C e a D apenas válidas a pequenos ângulos de ataque, o que coincide com a gama de aplicação do método V r

12 Método da Malha de Vórtices Velocidade induzida pelos vórtices em ferradura é calculada para vórtices de intensidade unitária. Intensidade determinada pela satisfação de velocidade normal nula em pontos de controlo V r

13 Método da Malha de Vórtices Selecção da localização do ponto de controlo a partir de uma placa plana com um vórtice colocado a ¼ da corda Γ Velocidade normal no ponto x r + V U vort x sen( α )

14 Método da Malha de Vórtices Velocidade normal nula no ponto x Γ r + V sen( α ) = 0 2πx Γ x Escoamento bi-dimensional de fluido perfeito C l Γ = 2πα = r 2 V c

15 Método da Malha de Vórtices A pequenos ângulos de ataque Γ x = r 2π V α Γ como Γ = πα V r x x c, = c 1 2 Ponto de controlo a ¾ da corda (Pistolesi)

16 Método de Painel Tri-Dimensional Asa finita discretizada em painéis que se obtêm a partir da discretização de secções ao longo da envergadura

17 Método de Painel Tri-Dimensional Distribuição de singularidades em cada um dos painéis com velocidade normal igual a zero num ponto de controlo de cada painel

18 Método de Painel Tri-Dimensional Vórtices ao longo da corda para cada uma das secções que dão origem a uma esteira de vórtices livres devido à variação de circulação ao longo da envergadura

19 Método de Painel Tri-Dimensional Esteira de vórtices tem problemas idênticos à linha sustentadora e ao método da malha de vórtices. Esteira linearizada segue a direcção do escoamento não perturbado (equivalente à linha sustentadora)

20 Método de Painel Tri-Dimensional Condição de Kutta leva a uma equação não linear devido à componente transversal da velocidade. Solução iterativa que pode também incluir enrolamento de esteira e/ou efeitos da camada limite

21 Método de Painel Tri-Dimensional Método que atingiu a maturidade, mas que requer alguma prática e conhecimento (geração de malha, sub relaxação,...) para a sua aplicação

22 Cálculo Numérico das Características Aerodinâmicas de uma Asa Finita Método de painel tri-dimensional Programa PSW 1. Lofstman Pré-processador 2. Cmarc Cálculo das matrizes dos coeficientes de influência e solução do sistema de equações algébrico 3. Postmarc Pós-processador

23 Cálculo Numérico das Características Aerodinâmicas de uma Asa Finita Linha Sustentadora - Método de Glauert ASA2D - Método de painel bi-dimensional