Avaliação CFD de aerofólio com bordo de ataque ondulado utilizando equações de Navier-Stokes com média de Reynolds

Abstract

Em virtude da crescente investigação científica em aerofólios com vistas à melhoria da eficiência aerodinâmica, esse trabalho trata da simulação numérica de um escoamento bidimensional, permanente, viscoso, turbulento e incompressível de perfis NACA 0021 com bordo de ataque liso e ondulado. A aresta dianteira ondulada tem uma amplitude igual a 3% da corda aerodinâmica média e um comprimento de onda igual a 11% da corda média aerodinâmica.O número de Reynolds adotado é 3100000 e 0,28 para o número de Mach. As equações da conservação de massa (Continuidade) e da conservação de momento (NavierStokes), descritas pela equação de Navier Stokes com média de Reynolds (RANS - Reynolds Average Navier Stokes), são discretizadas pelo método dos volumes finitos através do software CFD (Computational Fluid Dynamics) ANSYS/FluentTM. Os modelos k - e Sparllat Almaraz são testados e comparados com a literatura para a utilização no modelamento da turbulência. Os campos de pressão e tensão cisalhante são evidenciados e os valores dos coeficientes de sustentação, arrasto e pressão são comparados para ambos os perfis. Percebeu-se que os aerofólios com bordo de ataque ondulado apresentam um aumento de sustentação em 7,8% em relação aos com bordo de ataque liso, além de um aumento do ângulo de estol.