Título: | PROJETO DE SLAT PARA AEROFÓLIO DE ALTA SUSTENTAÇÃO OPERANDO EM BAIXOS NÚMEROS DE REYNOLDS | ||||||||||||
Autor(es): |
MATHEUS MONNERAT DA SILVA LIMA |
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Colaborador(es): |
IGOR BRAGA DE PAULA - Orientador |
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Catalogação: | 09/JUL/2021 | Língua(s): | PORTUGUÊS - BRASIL |
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Tipo: | TEXTO | Subtipo: | TRABALHO DE FIM DE CURSO | ||||||||||
Notas: |
[pt] Todos os dados constantes dos documentos são de inteira responsabilidade de seus autores. Os dados utilizados nas descrições dos documentos estão em conformidade com os sistemas da administração da PUC-Rio. [en] All data contained in the documents are the sole responsibility of the authors. The data used in the descriptions of the documents are in conformity with the systems of the administration of PUC-Rio. |
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Referência(s): |
[pt] https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/projetosEspeciais/TFCs/consultas/conteudo.php?strSecao=resultado&nrSeq=53615@1 [en] https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/projetosEspeciais/TFCs/consultas/conteudo.php?strSecao=resultado&nrSeq=53615@2 |
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DOI: | https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.53615 | ||||||||||||
Resumo: | |||||||||||||
O presente trabalho consiste no estudo da melhoria de performance de uma aeronave
para a competição de Aerodesign por meio do uso de dispositivos hipersustentadores.
De acordo com o regulamento da competição de 2019 [3], o projeto
da aeronave deve priorizar veículos com baixa velocidade de estol, pouca área de
asa e elevada sustentação. No Aerodesign, as aeronaves voam em baixas velocidades
e possuem dimensões pequenas quando comparadas às aeronaves comerciais.
Assim, elas operam em baixos números de Reynolds, o que é um complicador para
o projeto. Nesse regime, há predominância de escoamento laminar sobre a superfície
dos aerofólios, facilitando, assim, a separação da camada limite em regiões
mais próximas do bordo de ataque. Esse efeito está fortemente associado à perda de
sustentação e ao aumento do arrasto dessas aeronaves. A separação mais próxima
do bordo de ataque dificulta o uso de flapes. Por isso, optou-se pelo estudo do slat,
pois esse dispositivo causa uma reenergização do escoamento em regiões próximas
do bordo de ataque, evitando o descolamento. Para este estudo, utilizou-se uma
ferramenta numérica (MSES) para a simulação do conjunto slat-asa e um código
em MATLAB para otimizar o projeto do conjunto. Para a otimização, utilizou-se
um algoritmo genético. Com isso, obtiveram-se aumentos de até 38 por cento no CL sem
ganhos significativos no CD. Assim, foi possível projetar uma aeronave com menor
área de asa e que carrega uma carga 12.3 por cento maior com uma velocidade 6.4 por cento menor.
Portanto, para o regulamento da competição de 2019, o uso do slat permitiu
um acréscimo de 14 por cento na pontuação de voo do campeonato. Nos próximos anos,
espera-se um grande avanço na performance dos VANTs, cujo aspecto aerodinâmico
ainda não foi muito explorado. Portanto, espera-se que o presente trabalho
contribua para o desenvolvimento de projetos de VANTs.
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