Investigação do desempenho aerodinâmico de um avião de pequeno porte utilizando dinâmica dos fluidos computacional

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Vidigal, Luís Pedro Vieira
• Orientador(a): Hallak, Patrícia Habib
• Banca de defesa: Loureiro, Felipe dos Santos , Queiroz, Rafael Alves Bonfim de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Modelagem Computacional
• Departamento: Faculdade de Engenharia
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Aerodinâmica; CFD; EMB120; OpenFOAM; Aerodynamic
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
• Link de acesso: https://doi.org/10.34019/ufjf/di/2022/00051; https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/13885

O presente trabalho propôs investigar o desempenho aerodinâmico da aeronave Brasília (EMB120). A escolha desse modelo como estudo de caso se justifica dentro das atividades do GCEME de pesquisas em propulsão híbrida. Por meio da utilização do OpenFOAM, foram desenvolvidas simulações utilizando o modelo RANS juntamente com o modelo de turbulência k − ω SST. As simulações conduzidas se concentraram na fase de cruzeiro, onde a simplificação de escoamento em regime permanente é válida. Foi possível identificar que a aeronave em questão é capaz de realizar o voo de cruzeiro sob um ângulo de ataque na faixa de 1 o a 3 o , onde seu centro de pressão fica localizado na faixa entre 26, 92% e 28, 47% da corda média aerodinâmica. As asas são o principal componente responsável por gerar sustentação, enquanto as asas em conjunto com a fuselagem geram a maior parte do arrasto aerodinâmico. Duas configurações da aeronave foram avaliadas: uma com e outra sem twist geométrico nas asas. Um aumento no arrasto e na sustentação globais foram observados para a configuração com twist, embora a relação entre essas forças não tenha se alterado significativamente. Uma avaliação das equações utilizadas para inicializar os parâmetros de turbulência foi conduzida, onde não foi possível obter diferença significativa entre formulações diferentes. Investigou-se, ainda, a influência da altitude no desempenho aerodinâmico da aeronave. Não foram observadas mudanças significativas nos seus coeficientes adimensionais