Análise computacional da influência do escoamento sobre a asa no estabilizador horizontal

Arthur Inácio Santos Silveira; Guilherme Henrique Moura Guimarães; Felipe Pamplona Mariano

doi:10.47456/bjpe.v11i1.46510

Autores

Arthur Inácio Santos Silveira Universidade Federal de Goiás Autor https://orcid.org/0009-0007-5156-514X
Guilherme Henrique Moura Guimarães Universidade Federal de Goiás Autor https://orcid.org/0009-0000-1456-5705
Felipe Pamplona Mariano Universidade Federal de Goiás Autor https://orcid.org/0000-0003-2136-0913

DOI:

https://doi.org/10.47456/bjpe.v11i1.46510

Palavras-chave:

Conjunto asa cauda, OpenFOAM, ParaView, SAE AeroDesign, Educação

Resumo

No contexto do projeto de aeronaves, especialmente em competições como a SAE AeroDesign, as simulações CFD são fundamentais para prever o comportamento do escoamento em torno de superfícies aerodinâmicas, contribuindo para o aprimoramento da eficiência das aeronaves. Este estudo analisou a posição relativa entre a asa e o estabilizador horizontal de uma aeronave em três configurações de conjunto asa cauda, avaliando os impactos do deslocamento vertical e horizontal da cauda nos coeficientes de sustentação, arrasto e momento. A metodologia empregada utilizou quatro softwares livres: FreeCAD para a modelagem geométrica dos aerofólios CH10SM e NACA 0012, Salome-Meca® para a geração de malhas não estruturadas, OpenFOAM® para simulações e ParaView para o pós-processamento. A análise dos campos de vorticidade revelou, qualitativamente, a configuração que minimiza a interferência do escoamento da asa sobre a cauda, e a avaliação dos coeficientes aerodinâmicos confirmou, quantitativamente, que a configuração posicionada fora da esteira de vórtices apresentou os melhores resultados. A abordagem com malhas não estruturadas e softwares livres se mostrou eficaz e acessível para simulações aerodinâmicas, com impacto direto no desenvolvimento de aeronaves.

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Biografia do Autor

Arthur Inácio Santos Silveira, Universidade Federal de Goiás

Estudante de Engenharia Mecânica pela Universidade Federal de Goiás (UFG), com bacharelado em andamento. Concluiu o ensino médio no Colégio da Polícia Militar Unidade Carlos Cunha Filho, onde foi reconhecido como "Aluno Agraciado" durante todo o Ensino Fundamental e Médio. Durante sua formação acadêmica, conduziu uma iniciação científica em Dinâmica dos Fluidos Computacional, com foco no projeto de estabilizadores horizontais para aeronaves de pequeno porte. Atualmente, é co-capitão do projeto de extensão "Aerodactyl UFG AeroDesign" e integra o núcleo de Controle e Estabilidade, onde aprimorou seus conhecimentos em engenharia aeronáutica, especialmente na área de estabilidade estática de aeronaves. Seus interesses acadêmicos abrangem engenharia aeronáutica e aeroespacial, com ênfase em controle, estabilidade e otimização de aeronaves. http://lattes.cnpq.br/1982540484433137
Guilherme Henrique Moura Guimarães, Universidade Federal de Goiás

Acadêmico de Engenharia Mecânica pela Universidade Federal de Goiás (UFG), com sólida atuação em projetos de pesquisa e extensão voltados para a área aeronáutica. Foi bolsista no Programa de Iniciação Tecnológica (IT), onde trabalhou no desenvolvimento de asas para aeronaves de pequeno porte, aplicando simulações numéricas e softwares de livre acesso para análise de escoamentos de fluidos e fabricação de componentes aerodinâmicos. Atualmente, é bolsista de Iniciação Científica (IC), dedicando-se à otimização de asas para aeronaves cargueiras. No projeto de extensão "Aerodactyl UFG Aerodesign", exerce a função de coordenador da área de aerodinâmica, liderando a equipe em estudos de desempenho aerodinâmico e modelagem computacional. Seus interesses acadêmicos abrangem tanto a indústria aeronáutica quanto a automobilística, com foco em soluções tecnológicas inovadoras e eficientes. Sua experiência reflete um forte compromisso com o avanço científico e o desenvolvimento de tecnologias sustentáveis. http://lattes.cnpq.br/2818381497968048
Felipe Pamplona Mariano, Universidade Federal de Goiás

Possui graduação (2005), mestrado (2007) e doutorado (2011) em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal de Uberlândia (UFU). Atualmente é docente da Universidade Federal de Goiás (UFG), atuando nos cursos de graduação e pós-graduação em Engenharia Mecânica (PPGMEC) e em Engenharia Ambiental e Sanitária (PPGEAS). Tem experiência na área de Engenharia Mecânica, com ênfase em Mecânica dos Fluidos, atuando principalmente nos seguintes temas: Dinâmica dos Fluidos Computacional (CFD), Métodos Numéricos, Energia Eólica e Interação Fluido-Estrutura. http://lattes.cnpq.br/4538460201961283

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