Avaliação dos efeitos aerodinâmicos a partir do afilamento e dispositivo de ponta de asa a um vant de competição aerodesign utilizando asa com baixa razão de aspecto
Abstract
Este trabalho permitiu compreender o efeito do afilamento e dispositivo de ponta de asa (DPA) Hoerner para uma aplicação de asa com baixa razão de aspecto (AR) a fim de obter um melhor desempenho aerodinâmico por meio dessas modificações. Para o estudo, foram utilizados os parâmetros do projeto informacional da equipe Aerosul para a competição SAE AeroDesign do ano de 2022. A partir de uma asa retangular, foram desenvolvidas geometrias de asa com modificação de afilamento e adição de DPA, mantendo constante a razão de aspecto (AR) e a área da superfície de sustentação, permitindo avaliar exclusivamente a eficácia das modificações propostas. Os modelos foram testados a partir da fluidodinâmica computacional (CFD), através do software Altair HyperWorks® CFD, parametrizado de acordo com as condições de voo ao qual a asa estaria sujeita. O comparativo foi em relação à uma asa originalmente retangular, que possibilitou avaliar que o afilamento e adoção do DPA Hoerner podem reduzir o arrasto induzido e consequentemente seus vórtices, a um custo de perda de sustentação. As modificações realizadas, que permitem um aumento efetivo de sustentação para asas com maior alongamento, não foram satisfatórias ao ponto de compensar as desvantagens de uma asa muito curta, em virtude da alteração da distribuição de sustentação. O modelo otimizado com melhores resultados conseguiu reduzir o arrasto em 10,5% e permitiu um acréscimo de 4,1% na eficiência aerodinâmica, porém, houve perda de sustentação próxima à 7%. [resumo fornecido pelo autor]