2012.2 ANÁLISE AERODINÂMICA DE UMA EMPENAGEM DE UMA AERONAVE LEVE SUBSÔNICA

Autor: Bruno Javiel de Carvalho

Orientador: Prof. Dr. Wilson Luciano de Souza

O desenvolvimento da mecânica dos fluidos computacional e dos computadores permitiu
a popularização da dinâmica dos fluidos nas indústrias e instituições de ensino e pesquisa.
A indústria aeronáutica foi uma das que mais tiraram proveito com esse desenvolvimento,
pois, o projeto aerodinâmico de aviões e turboreatores puderam ser substancialmente
melhorados em intervalos de tempo menores e com resultados superiores. A empenagem T
de uma aeronave leve subsônica foi escolhida para ser analisada nesse trabalho de conclusão
de curso. Um estudo de dinâmica dos fluidos computacional (CFD) foi então executado a
partir da criação de um modelo CAD baseado nas dimensões e perfil determinados em
um pré-projeto. O modelo de resolução escolhido foi o Reynolds-Averaged Navier-Stokes
(RANS). Um estudo de convergência de malha foi realizado, garantindo assim a indepen-
dência dos resultados em relação à malha computacional utilizada. Elementos como o
corpo de influência no processo de criação de malha e a malha de camada limite foram
empregados para garantir a correta solução em regiões de interesse do escoamento. O
processo de conversão de malha tetragonal para malha poliedral também foi utilizado com
a intensão de acelerar a convergência das soluções garantindo a acurácia dos resultados. A
partir das simulações, o coeficiente de arrasto e sustentação foram determinados, assim
como a distribuição de pressão sobre a empenagem e os campos de velocidade e pressão.
A visualização das linhas de corrente do escoamento também é gerada, proporcionando
uma melhor compreensão da dinâmica do escoamento sobre a empenagem.

Palavras-chave CFD, Aerodinâmica, Empenagem, RANS.