Universidade Federal do Rio Grande do Norte: Simulação numérica da interação entre uma nuvem incidente de vórtices e uma aerofólio através do método dos vórtices
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Título: Simulação numérica da interação entre uma nuvem incidente de vórtices e uma aerofólio através do método dos vórtices
Autor(es): Medeiros, élson Arnaldo Nôga de
Palavras-chave: Método de vórtice;Simulação numérica;Cargas aerodinâmicas;Nuvem de vórtice;Airfoil;Vortex Method;Numerical simulation;Aerodynamic loads;Vortex Lamb;Aerofólio;Cargas aerodinâmicas;Aerofólio;Método de vórtice;Cargas aerodinâmicas;Aerofólio
Data do documento: 16-Set-2005
Citação: MEDEIROS, élson Arnaldo Nôga de. Simulação numérica da interação entre uma nuvem incidente de vórtices e uma aerofólio através do método dos vórtices. 2005. 124 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia de Materiais; Projetos Mecânicos; Termociências) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2005.
Resumo: The study of aerodynamic loading variations has many engineering applications, including helicopter rotor blades, wind turbines and turbo machinery. This work uses a Vortex Method to make a lagrangian description of the a twodimensional airfoil/ incident wake vortex interaction. The flow is incompressible, newtonian, homogeneus and the Reynolds Number is 5x105 .The airfoil is a NACA 0018 placed a angle of attack of the 0° and 5°simulates with the Painel Method with a constant density vorticity panels and a generation poit is near the painel. The protector layer is created does not permit vortex inside the body. The vortex Lamb convection is realized with the Euler Method (first order) and Adans-Bashforth (second order). The Random Walk Method is used to simulate the diffusion. The circular wake has 366 vortex all over positive or negative vorticity located at different heights with respect to the airfoil chord. The Lift was calculated based in the algorithm created by Ricci (2002). This simulation uses a ready algorithm vatidated with single body does not have a incident wake. The results are compared with a experimental work The comparasion concludes that the experimental results has a good agrement with this papper
metadata.dc.description.resumo: Este estudo simula numericamente, através do Método de Vórtices, a interação entre uma nuvem de circulação incidente e um aerofólio NACA 0018 posicionado com ângulos de ataque de 0° e 5°. O número de Reynolds utilizado é de 5x105 e o escoamento é considerado incompressível. Devido a complexidade do fenômeno de geometria tridimensional, apenas uma seção do aerofólio é simulada transformando o trabalho em bidimensional. Utiliza-se o Método dos Painéis com vorticidades distribuídas para simular o corpo e o ponto de geração de vorticidade é deslocado da superfície do painel. Uma camada protetora é criada para evitar a entrada de vórtices no corpo. A convecção dos vórtices de Lamb presentes é realizada através dos esquemas de Euler (1°ordem) e de Adams-Bashforth (2°ordem). A difusão utiliza o Método do Avanço Randômico. As cargas de sustentação são calculadas através de um algoritmo desenvolvido por Ricci (2002). A nuvem utilizada tem 366 vórtices com circulação de +0.001375692 ou -0.001375692 formando um círculo de raio 0,2. A simulação utilizou um algoritmo existente que foi modificado para o problema em questão. Validado através da simulação do perfil sem a presença da nuvem. Os resultados encontrados mostram uma boa concordância com os encontrados em trabalhos experimentais