Análise da aplicação de geradores de vórtices do tipo triangular para atraso de separação da camada limite no avide perfil EPPLER 423

Abstract

Em altos ângulos de ataque, devido à gradientes de pressão adversos na parte posterior do extradorso de uma asa finita, a camada limite sobre a superfície da asa separa-se prematuramente, levando a aeronave a perda de sustentação, fenômeno conhecido como estol. Para a atenuação deste problema, utiliza-se geradores de vórtices que atuam como energizadores da camada limite, condicionando o fluxo da parte de fora (mais energizado) para dentro da camada limite, aumentando desta forma a quantidade de momento próximo à superfície da asa. Esse processo permite que a camada limite avance em gradientes de pressão adverso maiores antes da separação, reduzindo o arrasto. Muitos estudos visam compreender as variáveis presentes que influenciam o descolamento da camada limite, como, ângulo de estol, a distribuição de pressão no aerofólio, os coeficientes aerodinâmicos e a localização do ponto de separação. Este trabalho analisou numericamente o escoamento de ar no aerofólio de perfil Eppler 423 com a aplicação de geradores de vórtices. Para a realização deste trabalho foi utilizado o software ANSYS Fluent 19.1, com as seguintes condições: ar em pressão de 1 atm, temperatura de 25oC e em único número de Reynolds de 3 106 . A análise 2D do aerofólio com aplicação do gerador de vórtice mostrou-se insuficiente para replicar a vorticidade do escoamento, sendo observado que ao invés de reconduzir a camada limite por sução à parede do aerofólio, o gerador de vórtice condicionou a separação do escoamento precocemente e penalizado significativamente o desempenho aerodinâmico do aerofólio.