Dissertação

Design of an Adaptive Shock Control Bump using Pressurized Chambers - Structural Realization, Actuation and Integration EVALUATED

O advento da investigação na área do controlo da interacção entre choque e camada limite data da década de 70, quando perfis alares especialmente arqueados foram pela primeira vez estudados como um mecanismo de melhoria das características aerodinâmicas dos perfis supercríticos de então fora das condições de projecto. Posteriormente, verificou-se que uma lomba para controlo de choque (n.b. do inglês shock control bump - SCB) constitui um dispositivo promissor para o tipo de controlo de escoamento supracitado. As SCBs expandem a estrutura do choque junto à região da parede, alcançando uma pre-compressão isentrópica do escoamento a montante do choque principal e, consequentemente, uma redução significativa da resistência de onda, sem incorrer em perdas por atrito inaceitáveis. No entanto, o seu desempenho depende fortemente de um conjunto de parâmetros geométricos que devem ser ajustados de acordo com a contínua variação das condições de voo. Apresenta-se assim o conceito de SCB adaptativa. O mecanismo de actuação proposto visa uma estrutura compacta, leve e simples, que possa ser integrada num futuro próximo na região dos spoilers de aeronaves comerciais sem requerer, no entanto, alterações substanciais ao desenho das mesmas. As qualidades de adaptação geométrica da SCB a configurações aerodinâmicas alvo são estudadas por meio de optimização numérica de um modelo analítico simplificado. Avaliam-se também os compromissos entre a adaptação geométrica e constrangimentos ao nível da rigidez estrutural e da actuação. Finalmente, apresenta-se uma perspectiva sobre os desafios relacionados com os efeitos tridimensionais que o desenho de uma SCB de envergadura finita acarreta.
lomba para controlo de choque, minimização de resistência de onda, spoiler adaptativo, estrutura adaptativa actuada por pressão, optimização estrutural

Junho 30, 2017, 14:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Markus Kintscher

DLR

Especialista

ORIENTADOR

Afzal Suleman

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Associado