Publicação
Estrutura do escoamento na vizinhança de aerofólios de múltiplos planos
| Resumo: | A presente dissertação visa a otimização e consequente estudo do comportamento aerodinâmico de um conjunto de aerofólios para três configurações de asa, sendo estas dimensionadas de acordo com Regulamento Técnico de Fórmula 1. Cada configuração apresenta um objetivo diferente, onde na primeira é procurada a maximização da carga aerodinâmica descendente, na segunda é pretendida a minimização do arrasto aerodinâmico, e a última tem como objetivo a maximização da eficiência aerodinâmica. Este trabalho serve-se de cálculos numéricos para a resolução dos diferentes parâmetros. Deste modo, o presente trabalho foi iniciado com o estudo da influência da malha e do modelo de turbulência utilizados através de um estudo comparativo com dados experimentais disponibilizados pela Associação NACA. Através destes, foi definida a utilização do modelo SST −. De seguida foi abordada a influência da interação entre elementos onde se verificou a variação do desempenho do conjunto de acordo com o seu posicionamento relativo. Através desta abordagem foi possível a implementação do método estatístico de Taguchi para garantir soluções robustas para cada um dos objetivos e diminuir o número de testes necessários para chegar aos mesmos. Neste foi observado que, para o conjunto testado, a configuração de máxima eficiência aerodinâmica é a mesma que apresenta a melhor resposta para a minimização do arrasto aerodinâmico. No entanto, observou-se uma perda de downforce de 23%, em escoamento livre. Foi também estudada a influência de outros fatores externos, como a distância ao solo e a turbulência onde a asa opera, no desempenho das configurações e no escoamento que a envolve. As conclusões retiradas de cada etapa estão, também, presentes neste trabalho. |
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| Autores principais: | Nunes, José Eduardo Silva |
| Assunto: | Aerodinâmica Aerofólio Escoamento Cfd Modelos de turbulência Aerodynamics Airfoil Flow Turbulence models Engenharia e Tecnologia::Engenharia Mecânica |
| Ano: | 2025 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade do Minho |
| Idioma: | português |
| Origem: | RepositóriUM - Universidade do Minho |
| Resumo: | A presente dissertação visa a otimização e consequente estudo do comportamento aerodinâmico de um conjunto de aerofólios para três configurações de asa, sendo estas dimensionadas de acordo com Regulamento Técnico de Fórmula 1. Cada configuração apresenta um objetivo diferente, onde na primeira é procurada a maximização da carga aerodinâmica descendente, na segunda é pretendida a minimização do arrasto aerodinâmico, e a última tem como objetivo a maximização da eficiência aerodinâmica. Este trabalho serve-se de cálculos numéricos para a resolução dos diferentes parâmetros. Deste modo, o presente trabalho foi iniciado com o estudo da influência da malha e do modelo de turbulência utilizados através de um estudo comparativo com dados experimentais disponibilizados pela Associação NACA. Através destes, foi definida a utilização do modelo SST −. De seguida foi abordada a influência da interação entre elementos onde se verificou a variação do desempenho do conjunto de acordo com o seu posicionamento relativo. Através desta abordagem foi possível a implementação do método estatístico de Taguchi para garantir soluções robustas para cada um dos objetivos e diminuir o número de testes necessários para chegar aos mesmos. Neste foi observado que, para o conjunto testado, a configuração de máxima eficiência aerodinâmica é a mesma que apresenta a melhor resposta para a minimização do arrasto aerodinâmico. No entanto, observou-se uma perda de downforce de 23%, em escoamento livre. Foi também estudada a influência de outros fatores externos, como a distância ao solo e a turbulência onde a asa opera, no desempenho das configurações e no escoamento que a envolve. As conclusões retiradas de cada etapa estão, também, presentes neste trabalho. |
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