Estudo numÃrico do processo de injeÃÃo em um tÃnel de vento transÃnico.

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2006

RESUMO

Injetores supersÃnicos sÃo instalados em tÃneis de vento transÃnicos com a finalidade de estender o envelope operacional baseado no nÃmero de Reynolds, sem demandar maior potÃncia do compressor principal. O objetivo deste trabalho à estudar numericamente o processo de injeÃÃo do TÃnel TransÃnico Piloto do CTA. A cÃmara de injeÃÃo contÃm cinco bicos injetores localizados no piso e cinco no teto do tÃnel, os quais operam com nÃmero de Mach 1,9, fornecendo quantidade de movimento adicional à corrente principal do circuito do tÃnel. Tal cÃmara na verdade à a prÃpria seÃÃo de transiÃÃo do tÃnel, a qual, por sua vez, localiza-se imediatamente antes do difusor. Devido à grande diferenÃa entre as dimensÃes dos injetores e da seÃÃo transversal do tÃnel, onde os mesmos encontram-se montados, o tratamento tem que ser necessariamente tridimensional. Para tanto foi desenvolvido um cÃdigo numÃrico baseado nas equaÃÃes de Navier-Stokes com mÃdia de Reynolds, seguindo-se o princÃpio do algoritmo diagonal em diferenÃas finitas, e efeitos de turbulÃncia foram previstos por meio do esquema de Spalart e Allmaras. VÃrias hipÃteses simplificadoras foram introduzidas para tornar o problema factÃvel e a integraÃÃo numÃrica à realizada dividindo o domÃnio de cÃlculo em sub-regiÃes. Mesmo assim, devido ao grande nÃmero de pontos, foi aplicada uma tÃcnica de malhas seqÃenciais para economizar o tempo computacional. O escoamento na regiÃo de mistura foi simulado com sucesso e os resultados foram todos consistentes. Com os valores dos parÃmetros conhecidos em todo o domÃnio computacional, foram calculados o coeficiente de perda de carga, o ganho e a eficiÃncia do processo de injeÃÃo - parÃmetros estes de grande importÃncia na engenharia de tÃneis de vento. Entre diversos aspectos fÃsicos muito interessantes, destaca-se a formaÃÃo de domos de choque e expansÃo ao longo da direÃÃo longitudinal no processo de mistura.

ASSUNTO(S)

dinÃmica dos fluidos computacional escoamento turbulento escoamento de jatos misturados tÃneis de vento transÃnicos injeÃÃo

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