Desenvolvimento analítico e numérico de perfis e cascatas Joukowski e NACA pela técnica de distribuição de vórtices / Analytical and numerical development of Joukowski and NACA profiles and cascades by the vortex distribution technique

AUTOR(ES)
FONTE

IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia

DATA DE PUBLICAÇÃO

03/08/2011

RESUMO

O presente trabalho tem como objetivos principais a elaboração de uma metodologia de cálculo de perfis e de cascatas em escoamento potencial baseado na distribuição de vórtices na superfície, o desenvolvimento de um código computacional próprio e a convalidação dos resultados obtidos. A metodologia baseia-se nos trabalhos de Martensen (1959), de Murugesan e Railly (1969) e de Lewis (1991). O comportamento aerodinâmico e os parâmetros característicos de um perfil isolado são totalmente conhecidos e existem várias técnicas analíticas e numéricas para avaliar e determinar o comportamento desses perfis. Essas técnicas analíticas podem ser estendidas para tratar os perfis experimentais como os perfis NACA com bons resultados. Neste trabalho o cálculo de perfis isolados compreende o uso do método de vórtices na superfície numa aproximação inversa. Inicialmente uma distribuição de velocidade é especificada a partir do ponto de estagnação do bordo de ataque. A distribuição de velocidade calculada sobre a superfície de um perfil inicial arbitrário é comparada com aquela requerida. A diferença entre elas é utilizada como sendo o valor de uma distribuição de vórtices que é imposta sobre o contorno. Devido ao campo desta distribuição de vórtices adicional, aparece uma distribuição de velocidades normais à superfície o que viola o conceito de linha de corrente. O contorno volta a ser uma linha de corrente quando sua inclinação local é ajustada de acordo com a razão entre os valores das velocidades normal e requerida. O perfil obtido é submetido a uma nova análise direta e a distribuição de velocidade obtida é comparada com a distribuição requerida. Os cálculos são repetidos até alcançar a convergência. O algoritmo numérico resultante foi aplicado a dois tipos de perfis, analítico (Joukowski) e experimental (NACA), para os casos de aerofólios simétrico e assimétrico. Os perfis NACA utilizados são NACA 65-010 e NACA 65-1210. Em todos os casos os perfis foram gerados usando a metodologia de distribuição de vórtices e os resultados foram comparados com os respectivos perfis originais, mostrando boa concordância. Tendo verificado que a técnica proposta e o código elaborado são válidos e produzem bons resultados, eles são aplicados à análise de cascatas de aerofólios NACA 65-1210 e de uma cascata de aerofólios de Gostelow

ASSUNTO(S)

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