Estudo comparativo de metodologias para solução numérica da camada-limite turbulenta sobre o aerofólio nrel s809 / Comparative study of turbulent boundary-layer numeric solution methods over airfoil nrel s809

Abstract

O estudo da aerodinâmica ganhou significativa importância na virada do século 20, juntamente com a necessidade de se compreender e analisar os efeitos aerodinâmicos sobre superfícies, como asas fixas. Essa análise pode ser feita pelo estudo de uma seção da asa, chamada de aerofólio, onde forças se desenvolvem sobre o corpo pela distribuição de pressões e de tensões de cisalhamento. Essa, oriunda da condição de não deslizamento, se desenvolve apenas em uma fina camada próxima da superfície do corpo, chamada de camada-limite. Pode-se ignorar a existência da camada-limite, porém ao assumir essa aproximação, nenhum arrasto pode ser calculado além do arrasto induzido, dessa forma, uma boa resolução da camada-limite se torna essencial. Existem diferentes formas de se calcular as distribuições de pressão e de tensão de cisalhamento, duas são utilizadas no presente estudo: o método dos painéis utilizado pelo software XFOIL e os códigos de CFD. Este trabalho tem como objetivo o estudo e a comparação entre as metodologias de análise aerodinâmica utilizando-se o aerofólio NREL S809. Para o código de CFD é feita uma modificação no modelo de turbulência Spalart-Allmaras com o intuito de representar uma região de escoamento laminar. Os resultados das análises são comparados com os dados experimentais e resultados satisfatórios são atingidos para os coeficientes aerodinâmicos, sobretudo de arrasto, evidenciando o efeito significativo da consideração de uma região laminar.