Desenvolvimento e implementação de um procedimento numérico para cálculo de conjuntos asa-empenagens de geometria complexa em regime de vôo subsônico, assimétrico e não linear
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
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Tipo
Dissertação de mestrado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Marcos Vinicius Bortolus
Ricardo Luiz U de Freitas Pinto
Ricardo Luiz U de Freitas Pinto
Resumo
Este trabalho apresenta o desenvolvimento e a implementaçãocomputacional de um procedimento numérico para a estimativa das características aerodinâmicas de perfis e conjuntos asa-empenagens em regime subsônico. O procedimento bidimensional é baseado no Método dos Painéis utilizando modelos empíricos de camada limite. O procedimento tridimensional é baseado no Método de Vortex-Lattice, porém, sua formulação permite a predição das características aerodinâmicas de maneira não linear, abaixo e acima do estol, através da utilização das características bidimensionais dos perfis da asa e da empenagem e em condições assimétricas de vôo. Foi incluído ainda modelos de esteira livre e medição de arrasto induzido através da variação de Momemtum. Através da comparação com outros softwares similares e com resultados experimentais são demonstradas suas vantagens, confiabilidade e flexibilidade. Este procedimento se mostrou altamente recomendável para a solução dos problemas típicos em projeto de aeronaves subsônicas, suprindo as necessidades desde as fases iniciais até fases mais avançadas de projeto, podendo serutilizado inclusive para otimização e simulação de vôo, devido ao baixo custo computacional necessário.
Abstract
This work presents the development and computer implementation of anumeric procedure for estimation of aerodynamic characteristics of wing-tail groups in subsonic environments. The bi-dimensional procedure is based on the Panel Method using empirical models of boundary layers. The tri-dimensional procedure is based on the Vortex-Lattice Method; however, its formulation permits the prediction of the aerodynamic characteristics in a non-linear way, below and above the stall, through the utilization of the bi-dimensional airfoil characteristics that composes the wing and tail and in non-symmetrical flight conditions. Its also included a free wake model and induced drag measurement through the Momentum variation. Through the comparison with similar others softwares and experimental results is demonstrated its advantages, trustworthiness and flexibility. This procedure was showed as highly recommendable for the solution of the typical problems in project of subsonic aircrafts, supplying the necessities since the initial phases until more advanced phases of project, being able also to be used for optimization and flight simulation, due to the necessary lowcomputational cost.
Assunto
Aeronaves Projetos, Engenharia mecânica
Palavras-chave
Tridimensional, Aerodinâmicas