Análise numérica computacional da força de arrasto em uma asa padrão AeroDesign de acordo com a aplicação do winglet

Autores

DOI:

https://doi.org/10.18540/jcecvl7iss4pp13231-01-13e

Palavras-chave:

Arrasto induzido. Winglets. Aerodinâmica.

Resumo

O objetivo deste trabalho é alcançar um melhor desempenho em voo e coadjuvar no carregamento da maior carga paga possível. O setor de aerodinâmica atua na melhoria da eficiência aerodinâmica da aeronave, portanto, o aerodinamicista procura a melhor solução que contribua para a eficácia da aeronave, tal como a redução das forças de arrasto. O arrasto induzido provém da força de sustentação e relaciona-se com os vórtices de fuga que surgem nas pontas da asa, além de ser o componente do arrasto que apresenta maior relevância comparado aos demais. A utilização de componentes estruturais, como winglets, auxilia na redução desses vórtices e na redução do arrasto total da aeronave. No contexto da competição SAE Brasil AeroDesign, o emprego destes componentes pode atender aos requisitos do projeto, visto as restrições de regulamento. A metodologia empregada foi a simulação utilizando o software ANSYS CFX® para asas modeladas com diferentes configurações de winglet e mesmas condições de contorno, no intuito de verificar a melhor aplicação para a asa em estudo. Fixou-se o ângulo de diedro do winglet em 45°, manteve as cordas e utilizou a altura do winglet como parâmetro a ser estudado. Nas simulações, variou-se o ângulo de ataque da asa para obter a variação da força de arrasto. Nos resultados obtidos ´foi possível verificar que as forças de sustentação das asas com winglet de h=10% da semi envergadura, além de possuir valores menores de força de arrasto, apresentam valores superiores de força de sustentação, para todos os ângulos analisados, com uma variação de até mais de 6 N de força de sustentação em relação a asa sem winglet. Conclui-se que foi possível observar uma melhoria de desempenho da asa com a aplicação do winglet, no contexto do AeroDesign, e que a compensação no ganho de eficiência pode auxiliar nas equipes de competição a levarem mais carga na aeronave, devido ao aumento de sustentação, e, também, auxiliar nas manobras de decolagem e pouso da aeronave.

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Publicado

2021-10-04

Como Citar

Barbosa, H. V. de S., Campos, J. C. C., Siqueira, A. M. de O. ., Hilário, C. V., Faria, N. de O., Dias, B. de A., & Moreira, P. H. B. C. (2021). Análise numérica computacional da força de arrasto em uma asa padrão AeroDesign de acordo com a aplicação do winglet. The Journal of Engineering and Exact Sciences, 7(4), 13231-01. https://doi.org/10.18540/jcecvl7iss4pp13231-01-13e

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Seção

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