Estudo diminui turbulência em asas de aeronaves
Quinta, 09 Janeiro 2020 16:45
Simulações numéricas reduzem custos e propõem inovações à Indústria
O professor William Wolf, da Unicamp - Universidade Estadual de Campinas e pesquisador do CEPID - CeMEAI, coordena uma pesquisa que busca diminuir a turbulência em asas de aeronaves. Conheça o trabalho: http://bit.ly/turbulencia-aeronaves
Publicado por CEPID - CeMEAI em Quinta-feira, 9 de janeiro de 2020
Turbulência é um fenômeno que assusta a maioria das pessoas. É aquela parte ruim de uma viagem de avião que deixa muita gente em pânico. Mas não é dessa turbulência que iremos falar a seguir. E sim, da pesquisa denominada Active flow control for drag reduction of a plunging airfoil under deep dynamic stall, coordenada pelo Professor William Wolf, do Laboratório de Ciências Aeronáuticas da Faculdade de Engenharia Mecânica, da Unicamp/Campinas.
Ele e sua equipe dedicam-se a estudar campos da mecânica dos fluidos e simulação numérica. Trabalham com o desenvolvimento de ferramentas numéricas e aplicações em problemas de engenharia que envolvem turbulência, aerodinâmica não-estacionária, escoamentos compressíveis e aeroacústica.
Nesta pesquisa, que tem o apoio do Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI) e financiamento da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP), William explica que foram desenvolvidas simulações de alta fidelidade para estudar técnicas de controle ativo de escoamento para aliviar o estol dinâmico profundo de um aerofólio SD7003 em movimento de mergulho. São coautores do estudo Brener L. O. Ramos, da Unicamp e Chi-An Yeh e Kunihiko Taira, da Universidade da Califórnia em Los Angeles. "Neste trabalho, nos dedicamos a entender como a turbulência impacta os escoamentos na indústria aeronáutica e de energia eólica, por exemplo", explica o pesquisador.
Ainda segundo ele, as simulações numéricas são obtidas por intermédio de um cluster de computadores de alto desempenho como o Cluster Euler, do CeMEAI, para estudar a turbulência nas asas das aeronaves, tripuladas ou não. "Normalmente, a indústria utilizava ensaios experimentais com protótipos e isso custa caro, logo, a simulação numérica reduz custos de projeto, seja para otimizar uma nova geometria de asa ou para se projetar uma nova configuração de turbina eólica. Aqui, utilizamos os supercomputadores que são capazes de realizar simulações tão acuradas quanto um experimento".
Com a Boeing, parceria tenta reduzir ruídos em trem de pouso
Um outro estudo, também coordenado pelo pesquisador William Wolf com estudantes de pós-graduação da Unicamp (Tulio R. Ricciardi) e pesquisadores da Boeing (Jordan Kreitzman, Nicholas J. Moffitt e Paul Bent), dedica-se a realizar simulações numéricas para identificar fontes de ruído em aeronaves e também propor técnicas para a redução do ruído gerado por essas fontes.
William explica que, em 2016, representantes da empresa vieram ao Brasil conversar com sua equipe para saber da viabilidade de serem feitas simulações numéricas para tentar entender o ruído gerado por trens de pouso.
"Quando uma aeronave vai aterrissar, boa parte do ruído que ouvimos em solo é ruído gerado pelos trens de pouso. Isso impacta as populações que vivem no entorno de aeroportos e entender como esse ruído é gerado é um desafio porque é um fenômeno físico bastante complexo que mistura turbulência e geração de ruído ao mesmo tempo", contou.
Os dois estudos coordenados pelo Professor William Wolf já foram publicados em importantes revistas e conferências científicas internacionais como a Physical Review Fluids e o Scitech Forum do American Institute of Aeronautics and Astronautics. Nesse último trabalho, eles já atingiram as etapas de compreender as fontes de ruído por intermédio das simulações numéricas e sugerir soluções para a indústria.