Simulação numérica e estudo aerodinâmico de hélices destinadas a uma aeronave radiocontrolada de asas fixas
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2017
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A Universidade de Caxias do Sul, representada pela equipe Aerosul, participa da competição SAE Brasil Aerodesign, que incentiva o desenvolvimento e a troca de conhecimentos na área da Engenharia Aeronáutica. O conjunto moto-propulsor é o responsável pela geração da tração necessária à aeronave. Com o intuito de analisar esse conjunto, foram realizadas simulações fluidodinâmicas computacionais para dois modelos de hélices comerciais do fabricante APC® Propellers, obtendo-se os valores de tração em função da velocidade de deslocamento para três modelos de turbulência. Ao comparar os resultados dessas simulações com os experimentais, constatou-se coincidência qualitativa de resultados. As diferenças obtidas nas simulações foram maiores para as menores velocidades, correspondentes à corrida de decolagem, e reduzindo à medida que a velocidade aumenta. Para os maiores valores foram observados diferenças inferiores a 11%. Dentre os modelos de turbulência, o que obteve menores diferenças foi o k-[épsilon], atingindo valores inferiores a 3% para a velocidade máxima analisada, seguido dos modelos SST e k-[ómega]. De forma geral as diferenças obtidas foram consideradas aceitáveis. Em outra etapa foi realizada a caracterização daqueles dois modelos de hélices, de mais outro do mesmo fabricante e um quarto, aplicado no rotor traseiro de helicópteros radiocontrolados. Para os três modelos da APC foram identificadas diferentes variações de perfis, mas sempre do tipo plano-convexo, e torções ao longo da pá. O outro modelo de hélice apresentou perfil simétrico constante e sem torção ao longo da pá (sic).