AE-712-7-2009 - Instituto Tecnológico de Aeronáutica –...

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Unformatted text preview: Instituto Tecnológico de Aeronáutica – ITA/IEA 1 AE-712 - AEROELASTICIDADE Aerodinâmica Não Estacionária Movimentos arbitrários e resposta aerodinâmica 2 Modelos Clássicos Regime incompressível b Para um primeiro estudo da aerodinâmica não estacionária aplicada a aeroelasticidade, vamos estudar modelos clássicos tais como os modelos de: s Wagner s Theodorsen s Küssner s Sears b Estes modelos são fundamentados em soluções elementares da equação para o potencial aerodinâmico linearizado, em regime de escoamento incompressível (Mach = 0), conhecida também como Equação de Laplace. 3 Modelo de Wagner Wagner, Herbert: Über die Entstehung des Dynamischen Auftriebes von TragFlügeln, fev. 1925 b Assume-se como um primeiro exemplo um aerofólio bidimensional movimentando-se em arfagem; b Este aerofólio oscilante gera uma esteira de vórtices alternados cujo potencial a eles associado modifica o carregamento aerodinâmico sobre o perfil; b As forças aerodinâmicas portanto não dependem somente da posição instantânea do aerofólio, mas também da posição e intensidade deste esteira de vórtices; b Ou seja, isto significa que as forças não dependem exclusivamente do movimento instantâneo, mas também de uma história do movimento desde o seu início. 4 Modelo de Wagner I b O efeito da esteira pode ser significativo ponto de reduzir a magnitude das forças atuantes no aerofólio; b Esta alteração causada pela esteira de vórtices podem mudar significativamente as características aeroelásticas de um sistema; b Vórtice de partida – é o modelo aerodinâmico não estacionário mais simples; b Supõem-se que uma placa plana que idealiza um aerofólio é submetida a uma variação súbita (impulsiva) em ângulo de ataque, quando a mesma encontra-se sujeita a um escoamento previamente estabelecido; b Esta variação súbita no carregamento aerodinâmico gera um vórtice de partida suficientemente forte, a ponto de reduzir em 50% o carregamento instantâneo no aerofólio. b Após um curto espaço de tempo, o seu efeito deixa de ser significativo uma vez que ele é convectado ao longo da esteira e seu potencial torna-se desprezível para o aerofólio. 5 Vórtice de partida O conceito de vórtice de partida vem da aerodinâmica estacionária. Ele surge no início do movimento do aerofólio no sentido da direção de vôo. De forma análoga, quando o escoamento já está estabelecido ao variarmos o ângulo de ataque subitamente aparecerá um vórtice de partida. 6 Modelo de Wagner II b O efeito do vórtice de partida na sustentação de um aerofólio em escoamento estabelecido é modelado pela função de Wagner; b Esta função indica que o carregamento aerodinâmico no início do movimento é metade do carregamento aerodinâmico e regime permanente;...
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This note was uploaded on 04/20/2010 for the course AE AE-712 taught by Professor Gil during the Fall '08 term at Instituto Tecnológico de Santo Domintgo.

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