Submitted by Isaac Francisco de Souza Dias (isaac.souzadias@ufpe.br) on 2016-01-20T17:20:51Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) CARLOS VITOR DA SILVA SARMENTO-2015-ESTIMATIVA DE PARÂMETROS AERODINÂMICOS.pdf: 8960155 bytes, checksum: 851fb91ee392cc0fd675243f7ff16912 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-20T17:20:51Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) CARLOS VITOR DA SILVA SARMENTO-2015-ESTIMATIVA DE PARÂMETROS AERODINÂMICOS.pdf: 8960155 bytes, checksum: 851fb91ee392cc0fd675243f7ff16912 (MD5) Previous issue date: 2015-05-22 / Estruturas estão constantemente sujeitas a ações dinâmicas do vento. O procedimento padrão de análise de esforços consiste na obtenção de parâmetros aerodinâmicos, dentre eles o coeficiente de arrasto (CA) e de força, para uma posterior aplicação de forças estáticas equivalentes aos nós ou superfície de influência do modelo numérico. De maneira geral o CA é obtido através de ábacos e tabelas disponíveis na literatura e normas vigentes. No Brasil a norma que fornece esses coeficientes é a NBR-6123/1988. Um problema surge em construções especiais, obras de arte e edificações não contempladas por aspectos normativos, e desta forma exigem uma análise especial. Uma alternativa surge com o emprego de ensaios em túnel de vento para estimativa do coefi-ciente de arrasto (CA). Entretanto, dificuldades adicionais podem surgir, como erros de escalas, ins-trumentação e incertezas do processo. Uma alternativa que já é bastante utilizada nas industrias ae-roespacial e automobilística e vem ganhando espaço na construção civil é a Dinâmica dos Fluidos Computacional (“Computational Fluid Dynamics-C.F.D.”). Através de simulações numéricas por meio de um solver para equações completas de Navier-Stokes é possível avaliar o CA para diversas formas geométricas e também para diferentes parâmetros de entrada. Na literatura é comum encon-trar a denominação: "Túnel de Vento Numérico", para esse tipo de abordagem. Neste trabalho foram analisados casos práticos. Simulações numéricas com o auxílio do software Ansys® CFX foram con-duzidas e os resultados foram posteriormente confrontados com as prescrições da NBR-6123/1988. Desta forma o CFD se mostrou bastante promissor em termos de custo computacional, estimativa do CA e versatilidade na mudança de parâmetros do problema. / Structures are constantly subjected to dynamic wind action. The Standard analysis procedure is to obtain aerodynamic parameters, including the drag and force coefficients, for a subsequent ap-plication of static equivalent forces on the numerical model. Generally, the drag coefficient is obtained by abacuses and tables available in the literature and design codes. In Brazil, the code that provides these coefficients is the NBR-6123/1988. However, a problem arises in special buildings and structures not covered by code provisions, demanding spe-cial analyses for a safe design. An alternative arises with the use of wind tunnel tests for estimation of the aerodynamic pa-rameters. On the other hand, additional difficulties may arise, such as: scales errors, instrumentation and uncertainties in the process. An other alternative that is already widely used in the aerospace and automotive industries and that is becoming more popular in civil engineering is the Computational Fluid Dynamics (CFD). Through numerical simulations using a solver for Navier-Stokes equations it is possible to evaluate the aerodynamic parameters for various geometric shapes and for different input data. In literature, this type of analysis is commonly referred as Numerical Wind Tunnel. Practical simulations using Ansys CFX software were conducted and the results were later confronted with the requirements of NBR-6123/1988 as well as wind tunnel tests. The CFD models proved quite promising in terms of accuracy, computational cost and versatility to structural engineer-ing analysis.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:58:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FernandaAR_DISSERT.pdf: 8485678 bytes, checksum: eca5de592a0a48a71b782d8289da3a31 (MD5) Previous issue date: 2011-02-25 / The great importance in selecting the profile of an aircraft wing concerns the fact that its relevance in the performance thereof; influencing this displacement costs (fuel consumption, flight level, for example), the conditions of flight safety (response in critical condition) of the plane. The aim of this study was to examine the aerodynamic parameters that affect some types of wing profile, based on wind tunnel testing, to determine the aerodynamic efficiency of each one of them. We compared three types of planforms, chosen from considerations about the characteristics of the aircraft model. One of them has a common setup, and very common in laboratory classes to be a sort of standard aerodynamic, it is a symmetrical profile. The second profile shows a conFiguration of the concave-convex type, the third is also a concave-convex profile, but with different implementation of the second, and finally, the fourth airfoil profile has a plano-convex. Thus, three different categories are covered in profile, showing the main points of relevance to their employment. To perform the experiment used a wind tunnel-type open circuit, where we analyzed the pressure distribution across the surface of each profile. Possession of the drag polar of each wing profile can be, from the theoretical basis of this work, the aerodynamic characteristics relate to the expected performance of the experimental aircraft, thus creating a selection model with guaranteed performance aerodynamics. It is believed that the philosophy used in this dissertation research validates the results, resulting in an experimental alternative for reliable implementation of aerodynamic testing in models of planforms / A import?ncia na escolha do perfil de asa de uma aeronave ? fun??o de sua relev?ncia no seu desempenho; influenciando desde os custos de deslocamento (consumo de combust?vel, n?vel de v?o, por exemplo), a condi??es de seguran?a do v?o (resposta em condi??es cr?ticas) do avi?o. O objetivo deste trabalho foi analisar quatro perfis de asa a fim de determinar alguns dos principais par?metros envolvidos no comportamento aerodin?mico e determinar a efici?ncia de cada um deles baseado em experimenta??o em t?nel de vento. Compararam-se quatro perfis de asa, escolhidos a partir de considera??es acerca das caracter?sticas do modelo da aeronave. Um deles apresenta uma configura??o sim?trica usual, sendo muito comum em aulas de laborat?rio por ser uma esp?cie de padr?o aerodin?mico. O segundo perfil apresenta uma configura??o do tipo c?ncavo-convexo; o terceiro, tamb?m ? um perfil c?ncavo-convexo, por?m, com aplica??o distinta do segundo; e, finalmente, o quarto aerof?lio possui um perfil plano-convexo. Para a realiza??o do experimento utilizou-se um t?nel aerodin?mico do tipo circuito aberto, onde analisaram-se as distribui??es de press?o em toda a superf?cie de cada perfil. De posse da curva polar de arrasto de cada perfil de asa pode-se, a partir da base te?rica deste trabalho, relacionar as caracter?sticas aerodin?micas ? expectativa de desempenho da aeronave experimental tipo JN-1, gerando assim um modelo de sele??o com garantia de performance aerodin?mica. Acredita-se que a filosofia de pesquisa utilizada nesta disserta??o legitima os resultados obtidos, consistindo-se em uma alternativa experimental confi?vel para execu??o de testes aerodin?micos em modelos de perfis de asa

Submitted by Franciele Moreira (francielemoreyra@gmail.com) on 2018-10-01T13:57:59Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Geovanne Silva Faria - 2018.pdf: 4034833 bytes, checksum: 3e0011bf7d9acbf63ef8baf1b0409686 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-10-01T14:53:53Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Geovanne Silva Faria - 2018.pdf: 4034833 bytes, checksum: 3e0011bf7d9acbf63ef8baf1b0409686 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-01T14:53:53Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Geovanne Silva Faria - 2018.pdf: 4034833 bytes, checksum: 3e0011bf7d9acbf63ef8baf1b0409686 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-08-31 / The Brazilian energy matrix is highly focused on hydroelectric plants, that have been affected by lack of rain and long drought periods. It’s necessary to invest on alternative kinds of energy. The wind energy is an option, since Brazil presents winds with suitable velocity for energy generation, less than 5% of the Brazilian energy power grid is composed by wind turbines. The present work aims to contribute to the alternative energy generation industry, having as objective the study and analysis of flow condition over airfoils of vertical axis wind turbines. The simulation of flow over airfoils were performed using the Pseudo-Spectral Fourier method together with the Immersed Boundary method for discretization of the spatial domain, and the Runge-Kutta method of fourth order for discretization of the time domain. Both instantaneous and mean values were recorded for the lift (Cl) and drag coefficient (Cd), as well as the fields of vorticity, pressure and velocity for the flow over the airfoils with distinctive characteristics of form and angle of attack. It is concluded that with this first experiment, by refining the mesh, the values for Cl and Cd get close to the references. Posteriorly, it was imposed the movement of rotation of one vertical axis wind turbine, and simulated the flow over this turbine blades, when it was recorded both the instantaneous and mean values of the lift, drag and power coefficient, as well as the fields of vorticity, pressure and velocity for different values of velocities of turbine rotation for the airfoils NACA 0008 and NACA 4308. It was possible to conclude by analyzing the values of power coefficient (Cp), Cl and Cd obtained through simulation with the turbines that the airfoil NACA 0008 can be utilized for energy generation, since the airfoil NACA 4308 cannot be utilized in the adopted speed ranges. / A matriz energética Brasileira é altamente focada em usinas hidrelétricas, que vêm sendo afetadas pela falta de chuvas e longos períodos de estiagem. É necessário o investimento em fontes energéticas alternativas. Uma das opções é a energia eólica, pois o Brasil apresenta ventos com velocidades adequadas para geração de energia e, mesmo assim, menos de 5% da matriz energética brasileira é constituída de turbinas eólicas. O presente trabalho visa contribuir com a indústria de geração de energias alternativas tendo por objetivo o estudo e análise de escoamentos sobre aerofólios de turbinas eólicas verticais. As simulações de escoamentos sobre aerofólios foram realizadas com o método Pseudoespectral de Fourier em conjunto com o método da Fronteira Imersa para discretização do domínio espacial, e o método de Runge-Kutta de quarta ordem para discretização do domínio do tempo. Foram registrados os valores instantâneos e médios dos coeficientes de sustentação (Cl) e arrasto (Cd), bem como os campos de vorticidade, pressão e velocidades para escoamento sobre aerofólios com distintas características de forma e ângulos de ataque. Conclui-se com esse primeiro experimento, que ao se refinar a malha, os valores de Cl e Cd se aproximam das referências. Posteriormente, foi imposto o movimento de rotação de uma turbina eólica de eixo vertical, e simulado o escoamento sobre as pás dessa turbina, onde foram registrados os valores instantâneos e médios dos coeficientes de sustentação, arrasto e potência, bem como os campos de vorticidade, pressão e velocidades para diferentes valores de velocidade de rotação da turbina para os aerofólios NACA 0008 e NACA 4308. Foi possível concluir ao analisar os valores de coeficiente de potência (Cp), Cl e Cd, que o aerofólio NACA 0008 pode ser utilizado para geração de energia elétrica, já o aerofólio NACA 4308 não deve ser utilizado para a faixa de velocidades adotadas.