Métodos de Correção de Camada Limite

Métodos de Correção de Camada Limite
AED-27 – Aerodinâmica Supersônica Métodos de Correção de Camada Limite Métodos numéricos para resolução de Equações Diferenciais Vitor Kleine Renato Medeiros Paulo Soviero Valeria Leite

AED-27 - Aerodinâmica Supersônica
Camada Limite Introdução Conhecemos várias maneiras de solucionar o problema não viscoso Existe alguma maneira para corrigir o resultado, sem precisar resolver as Equações de Navier-Stokes ao longo de todo o domínio? Arrasto de fricção Corpo efetivo AED-27 - Aerodinâmica Supersônica

Camada Limite Introdução Efeitos viscosos limitados a uma pequena região perto da parede Escoamento lentamente divergente (quase paralelo) Sem descolamento AED-27 - Aerodinâmica Supersônica

Arrasto de fricção Camada limite laminar incompressível Solução de Blasius AED-27 - Aerodinâmica Supersônica

Arrasto de fricção Camada limite laminar compressível Eq. Energia acoplada Nova condição de contorno Densidade varia Temperatura varia AED-27 - Aerodinâmica Supersônica

Arrasto de fricção Camada limite laminar compressível Como resolver? Numericamente Métodos Semi-empíricos Métodos Aproximados (exemplo:Temperatura de Ref.) DATCOM Hoerner Fluid-dynamic Drag Fórmula semi-empírica a partir de dados tabelados obtidos numericamente AED-27 - Aerodinâmica Supersônica

Arrasto de fricção Camada limite laminar compressível

Arrasto de fricção Camada limite laminar compressível AED-27 - Aerodinâmica Supersônica

Arrasto de fricção Camada limite turbulenta incompressível AED-27 - Aerodinâmica Supersônica

Arrasto de fricção Camada limite turbulenta incompressível “It is not very likely that science will ever achieve a complete understanding of the mechanism of turbulence because of its extremely complicated nature.” Hermann Schlichting AED-27 - Aerodinâmica Supersônica

Arrasto de fricção Camada limite turbulenta incompressível AED-27 - Aerodinâmica Supersônica

Arrasto de fricção Camada limite turbulenta incompressível Eq. N-S com Média de Reynolds AED-27 - Aerodinâmica Supersônica

Arrasto de fricção Camada limite turbulenta incompressível Aplicando a C.L. Questão atual: Como modelar? AED-27 - Aerodinâmica Supersônica

Arrasto de fricção Camada limite turbulenta incompressível Similaridade AED-27 - Aerodinâmica Supersônica

Arrasto de fricção Camada limite turbulenta incompressível Como modelar? Hipótese de Boussinesq Não é constante AED-27 - Aerodinâmica Supersônica

Existem vários outros métodos
Arrasto de fricção Camada limite turbulenta incompressível Como modelar? Comprimento de mistura de Prandtl Existem vários outros métodos AED-27 - Aerodinâmica Supersônica

Arrasto de fricção Camada limite turbulenta compressível Van Driest utilizou: Comprimento de mistura Número de Prandtl = 1 Relação aproximada entre temperatura (densidade) e velocidade (Crocco-Bussemann) Aproximação por séries AED-27 - Aerodinâmica Supersônica

Arrasto de fricção Camada limite turbulenta compressível DATCOM Dados tabelados do Método de Van Driest (Van Driest II) Temperatura da parede = temperatura do escoamento AED-27 - Aerodinâmica Supersônica

Corpo efetivo Introdução Resolução do problema não viscoso no corpo aerodinâmico efetivo Em uma camada limite: Pressão externa é “impressa” no corpo AED-27 - Aerodinâmica Supersônica

Corpo efetivo Espessura de deslocamento AED-27 - Aerodinâmica Supersônica

Corpo efetivo Problema direto
Problema não viscoso depende do corpo aerodinâmico (condições de contorno) Crescimento da camada limite depende do gradiente de pressão Pressão externa à camada limite Problema não viscoso (painéis, características, etc) Equações da Camada Limite Espessura de deslocamento AED-27 - Aerodinâmica Supersônica

Corpo efetivo Projeto de bocais
Espessura de deslocamento é somada à parede da geometria inicial, gerando a geometria final Pressão externa à camada limite Projeto inicial Equações da Camada Limite Projeto final Problema não viscoso (painéis, características, etc) Espessura de deslocamento AED-27 - Aerodinâmica Supersônica

Corpo efetivo Espessuras de momento e energia AED-27 - Aerodinâmica Supersônica

Corpo efetivo Solução integral Quantidade de movimento Energia Fatores de Forma – Função dos perfis de velocidade AED-27 - Aerodinâmica Supersônica

Coeficiente de fricção Coeficiente de dissipação viscosa
Corpo efetivo Solução integral ue e Me conhecidos Problema: Coeficiente de fricção Coeficiente de dissipação viscosa AED-27 - Aerodinâmica Supersônica

Corpo efetivo Solução integral Problema: Funções do perfil de velocidades AED-27 - Aerodinâmica Supersônica

Corpo efetivo Solução integral Problema: Funções do perfil de velocidades Laminar: Soluções conhecidas placa plana (exemplo: Falkner-Skan) Turbulento: Métodos semi-empíricos AED-27 - Aerodinâmica Supersônica

Método das Características
Referências Mais detalhadamente em: White, F. M. “Viscous fluid flow” Schlichting, H. “Boundary-layer theory” AED-27 - Aerodinâmica Supersônica

Métodos de Correção de Camada Limite

Apresentações semelhantes

Apresentação em tema: "Métodos de Correção de Camada Limite"— Transcrição da apresentação:

Apresentações semelhantes

Sobre projeto

Feedback

Login

Autorizar-se através da rede social:

Métodos de Correção de Camada Limite

Apresentações semelhantes

Apresentação em tema: "Métodos de Correção de Camada Limite"— Transcrição da apresentação:

Apresentações semelhantes

Sobre projeto

Feedback