Dissertação
{pt_PT=Impact of Fuselage on Transition Location in the CRM-NLF Wing} {} EVALUATED
{pt=As asas projetadas para maximizar a região laminar são um conceito promissor para a redução do consumo de combustível de aeronaves de transporte. Neste sentido as ferramentas computacionais utilizadas no projeto de asas com "escoamento laminar natural" requerem desenvolvimento. O objetivo deste trabalho é contribuir para o entendimento do processo de transição e a sua avaliação com base em Mecânica de Fluidos Computacional. O modelo utilizado neste trabalho é o Common Research Model for Natural Laminar Flow (CRM-NLF). É um modelo de túnel de vento para regime transónico e é utilizado uma vez que é acompanhado de resultados experimentais que são utilizados para comparação com as análises computacionais. As simulações computacionais são realizadas para o modelo com e sem a fuselagem. As extensões laminares previstas pelo código DLR TAU-Code são comparadas entre os dois casos com o objetivo de compreender o impacto da fuselagem na região laminar prevista. Um conjunto de malhas computacionais híbridas é desenvolvido para os casos da asa isolada e com inclusão da fuselagem. A verificação (numérica) das soluções obtidas para a asa isolada é baseada em estudos de refinamento de malha. No caso do modelo asa-fuselagem, os resultados obtidos são comparados com os resultados experimentais e computacionais disponíveis. Por fim, uma análise de estabilidade linear é realizada para avaliar o processo de transição e extensão laminar obtida para cada configuração ao longo da asa. O caso da asa sem fuselagem apresentou uma extensão laminar reduzida próximo da raíz devido ao aumento de instabilidades por corrente cruzada., en=The design of wings with extended laminar regions is a promising concept for the reduction of fuel consumption in transport aircraft. To achieve this, the computational tools used for the design of natural laminar flow wings need to mature. The purpose of this work is to extend our understanding of the transition process and its evaluation with Computational Fluid Dynamics (CFD). The Common Research Model for Natural Laminar Flow (CRM-NLF) transonic wind tunnel model is used for the study case as it provides valuable experimental data used for comparison. The model is evaluated with and without the inclusion of fuselage. The transition prediction determined by the DLR TAU-Code is evaluated and compared between both cases with the goal of understanding the effects of the fuselage on the predicted laminar extent. A set of hybrid computational meshes was developed for the isolated wing and wing-body model. Verification of wing solutions is performed with a grid refinement study. For the wing-body model the results were compared to available computational and experimental data. A stability analysis investigated the transition process and laminar extent for both configurations at different spanwise stations. The isolated wing showed a reduced laminar extent near the root, with the increase of cross-flow instabilities.}
dezembro 13, 2022, 8:0
Publicação
Obra sujeita a Direitos de Autor
Orientação
