Proposta de um modelo geométrico parametrizado para análise aerodinâmica de aves utilizando o método dos painéis
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Dissertação de mestrado
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Primeiro orientador
Membros da banca
Ricardo Poley Martins Ferreira
Guilherme de Souza Papini,
Guilherme de Souza Papini,
Resumo
É proposto um modelo geométrico parametrizado de aves voadoras do grupo carinata, utilizado para gerar malhas superficiais com o objetivo de serem utilizadas em análises aerodinâmicas. Com esse intuito, é implementado um método dos painéis com condição de contorno de Dirichlet, condição de Kutta linearizada e esteira de vórtices livres. Ambos os modelos são apresentados e o método dos painéis é validado. Por fim, é realizado uma análise aerodinâmica comparativa entre duas aves com características geométricas distintas, uma com asa de planeio larga, como o urubu, e outra com asa de planeio longa, como o albatroz. Os resultados obtidos foram condizentes com as expectativas teóricas do campo da aeronáutica.
Abstract
A parameterized geometric model of flying birds from the carinatae group is proposed and used to generate surface meshes to be used in aerodynamic analyses. To this end, a panel method with Dirichlet boundary condition, linearized Kutta condition and free vortex wake is implemented. Both models are presented and the panel method is validated. Finally, a comparative aerodynamic analysis is carried out between two birds with different geometric characteristics, one with passive ascending wings, like the vulture, and the other with active ascending wings, like the albatross. The results obtained were consistent with theoretical expectations in the field of aeronautics.
Assunto
Engenharia mecânica, Modelos geométricos, Aerodinâmica, Aves
Palavras-chave
Modelo geométrico parametrizado, Método dos painéis, Malha superficial