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http://hdl.handle.net/1843/45104
Type: | Dissertação |
Title: | Desenvolvimento de uma metodologia para caracterização de perfil de asa para aeronave de baixa velocidade |
Authors: | Diogo Cortez Ferraz e Glória |
First Advisor: | Guilherme de Souza Papini |
First Referee: | Rudolf Huebner |
Second Referee: | Eduardo Bauzer Medeiros |
Abstract: | Atualmente, vêm sendo feitos diversos estudos com o intuito de proporcionar a redução do ruído de aeronaves, gerados no momento do pouso e decolagem. Este trabalho tem como intuito desenvolver e validar uma metodologia pra análise e predição aeroacústica de perfis de asas. O Perfil de asa NACA 0012 foi o escolhido para a validação da metodologia, proposta no presente estudo. Também foi estudado o perfil assimétrico GNEW5BP93B desenvolvido pela NASA para aeronaves elétricas. A simulação aerodinâmica utilizou o modelo turbulento K-omega SST para coeficientes de pressão, arrasto e sustentação. Os resultados obtidos foram considerados válidos de acordo com os resultados de experimentos realizados no laboratório Langley da NASA. Após a validação aerodinâmica, a condição transiente URANS foi utilizada para a obtenção dos resultados acústicos, até a condição próxima a condição permanente RANS. Logo após o modelo numérico atingir a condição quasepermanente, ele é validado por meio da teoria acústica de Ffowcs Williams e Hawkings. Tendo sido feita a validação da metodologia utilizando o perfil simétrico NACA 0012, o perfil assimétrico GNEW5BP93B foi utilizado para a validação aerodinâmica e predição acústica. Os resultados mostraram que o perfil NACA 0012, que apresenta menores coeficientes de arrasto, possui menores níveis de pressão sonora que o perfil GNEW5BP93B para todos os ângulos de ataque e faixas de frequência simulados. Constatou-se também que, quanto maior o ângulo de ataque, maior o arrasto e consequentemente maior ruído gerado no perfil simétrico assim como no perfil assimétrico. |
Abstract: | This work aims to develop and validate a methodology for aeroacoustic analysis and prediction of wing profiles using the ANSYS Fluent package. In addition, the study of the asymmetric profile GNEW5BP93B developed by NASA for electric aircraft. Currently, several studies have been carried out in order to provide the reduction of aircraft noise generated at the time of landing and take-off. The widely studied NACA 0012 wing profile was chosen for the validation of the methodology proposed in the present study. The aerodynamic simulation used the K-omega SST turbulent model for pressure, drag and lift coefficients. The results obtained were considered valid according to the results of experiments performed at NASA's Langley laboratory. After the aerodynamic validation, the transient condition URANS was used to obtain the acoustic results, until the condition close to the permanent condition RANS. Right after the numerical model reaches the quasi-permanent condition, it is validated through the acoustic theory of Ffowcs Williams and Hawkings; which is included in the ANSYS Fluent programa package. Having validated the methodology using the symmetrical profile NACA 0012, the asymmetrical profile GNEW5BP93B was used for the aerodynamic validation and acoustic prediction. The results showed that the NACA 0012 profile, which has lower drag coefficients, has lower sound pressure levels than the GNEW5BP93B profile for all simulated attack angles and frequency ranges. It was also found that the greater the angle of attack, the greater the drag and consequently the greater the noise generated in the symmetrical profile as well as in the asymmetrical profile. |
Subject: | Engenharia mecânica Aerodinâmica Aeronaves Dinâmica dos fluidos computacional |
language: | por |
metadata.dc.publisher.country: | Brasil |
Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
Publisher Initials: | UFMG |
metadata.dc.publisher.department: | ENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA |
metadata.dc.publisher.program: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecanica |
Rights: | Acesso Aberto |
metadata.dc.rights.uri: | http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/pt/ |
URI: | http://hdl.handle.net/1843/45104 |
Issue Date: | 21-Mar-2022 |
Appears in Collections: | Dissertações de Mestrado |
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