Dissertação
Modelling of Aerodynamic Interactions in Compound Helicopters EVALUATED
A simulação de interacções aerodinâmicas merece grande consideração no projecto de helicópteros devido às suas consequências para a qualidade de voo, dinâmica e performance. Em condição de voo nivelado a razão de avanço moderada, as interacções aerodinâmicas podem manifestar-se como níveis de vibração e ruído elevados ou momentos de cabragem severos aplicados no helicóptero. Estes efeitos são investigados num helicóptero coaxial genérico, composto em propulsão e representativo de configurações modernas caracterizadas por hélices de pás rígidas desarticuladas. A correcta previsão da evolução das estruturas de vórtice que dominam a esteira da hélice do helicóptero é essencial para a análise de interferências aerodinâmicas. Isto é conseguido através da teoria de linha sustentadora em conjunto com o método `Vorticity Transport Model' que são usados para calcular a evolução de vorticidade produzida pelas pás das hélices. Este modelo de volume finito e fronteira-livre resolve a equação de vorticidade, contornando a excessiva difusão numérica que limita as técnicas convencionais de CFD. Simulações numéricas de várias combinações de componentes do helicóptero foram efectuadas e comparadas com os resultados obtidos para a configuração completa de modo a melhor entender as origens e efeitos dos fenómenos de interferência. É demonstrado que os efeitos de algumas interacções aerodinâmicas podem ser directamente imputados a um dado evento, como o embate da esteira da hélice principal num outro componente, enquanto outros podem manifestar-se de um modo mais subtil, como a interacção mútua entre as esteiras produzidas por diferentes hélices ou a deformação da esteira da hélice principal causada pela fuselagem.
dezembro 9, 2010, 8:30
Publicação
Obra sujeita a Direitos de Autor
Orientação
ORIENTADOR
Filipe Szolnoky Ramos Pinto Cunha
Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)
Professor Auxiliar