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Thèse de Doctorat
DOI
10.11606/T.18.2005.tde-26022006-111816
Document
Auteur
Nom complet
Hilton Carlos de Miranda Mello
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
São Carlos, 2005
Directeur
Jury
Catalano, Fernando Martini (Président)
Fico Júnior, Nide Geraldo do Couto Ramos
Greco Junior, Paulo Celso
Ismail, Kamal Abdel Radi
Souza, Leandro Franco de
Titre en portugais
Estudo dos efeitos de um jato sintético simulado numericamente no atraso da separação de uma camada limite sobre um aerofólio hipotético
Mots-clés en portugais
atraso da separação
camada limite de Blasius
camada limite de Falkner-Skan
controle ativo de escoamento
jato sintético
Resumé en portugais
A realização deste trabalho tem como objetivo fundamental estudar os efeitos dos atuadores de jato sintético no escoamento de uma camada limite desenvolvida sobre uma placa plana e um aerofólio hipotético. A interação dos jatos sintéticos com um escoamento transversal pode conduzir a uma aparente modificação da forma aerodinâmica de corpos rombudos e, dessa forma, fornecer uma maneira de controle da separação na camada limite. Estudos recentes demonstram que tipos diferentes de escoamentos podem ser produzidos pelo atuador dependendo da oscilação da membrana. Um método numérico para solução das equações de Navier-Stokes incompressíveis bidimensionais na formulação vorticidade-velocidade é utilizado neste trabalho. As equações governantes são discretizadas utilizando-se métodos de diferenças finitas compactas de sexta ordem para as derivadas espaciais. A equação de Poisson para a componente da velocidade normal é resolvida por um método iterativo de sobre-relaxação em linhas sucessivas usando um esquema com malha composta para acelerar a convergência. Os resultados de simulações com diferentes valores de freqüência, amplitude e comprimento de fenda foram verificados através de uma análise de Fourier temporal. Através desta análise é verificado qual a melhor situação para se atrasar a separação da camada limite
Titre en anglais
Study of the effects of a numerically simulated synthetic jet on the delay of separation of the boundary layer on a hipothetical airfoil
Mots-clés en anglais
active flow control
Blasius boundary layer
delay of separation
Falkner-Skan boundary layer
synthetic jet
Resumé en anglais
This work has as a fundamental objective the study of the effects of synthetic jet actuators on the boundary layer flow on a flat plate and on a hypothetical airfoil. The interaction of synthetic jets with transverse flow can lead to an apparent modification in the aerodynamic shape of blunt bodies and, in that way, supply a means of control of transition within the boundary layer. Recent studies demonstrate that different types of flow may be produced by the actuator, depending on the amplitude of oscillation of the membrane. A numerical method for the solution of two-dimensional incompressible Navier-Stokes equations written in vorticity-velocity formulation is used in this work. The spatial derivatives are discretized with a sixth order compact finite differences scheme. The Poisson equation for the normal velocity component is solved by an iterative line successive over relaxation method and uses a multigrid full approximation scheme to accelerate the convergence. The results of simulations with different values of frequency, amplitude and slot length were verified through a temporal Fourier analysis. By way of this analysis it is verified which are the better parameters for the controlled delay of boundary layer separation
 
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Date de Publication
2006-06-02
 
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