Otimização do Perl de Nariz de Foguete em Relação ao Arrasto Aerodinâmico.

Autores

  • Phillipe M. Rosa UFPR
  • Guilherme Bertoldo PPGMNE/UFPR
  • Carlos M. Marchi UFPR

DOI:

https://doi.org/10.5540/03.2022.009.01.0291

Palavras-chave:

Teste de malhas, Simulação Numérica, Otimização, Aerodinâmica, Coeficiente de Arrasto, Nariz de Foguete

Resumo

O presente trabalho tem por objetivo realizar um procedimento que melhora a otimização do perl geométrico de nariz de foguete em relação ao coeficiente de arrasto frontal para escoamento invíscido em regime supersônico. Nesse sentido, é realizado um teste de malhas que tem por um escolher um domínio computacional adequado e uma malha que possua uma relação equilibrada entre tempo computacional e precisão nos resultados. O fenômeno físico é modelado pelas equações de Euler que, por sua vez, são discretizadas e resolvidas numericamente através do Método dos Volumes Finitos (MVF). A otimização é realizada por meio da Programação Sequencial Quadrática em conjunto com o Método Adjunto Discreto, através do programa de código aberto SU2. Como resultado, é sugerido um procedimento que fornece uma gama de malhas com até 18,3% de diferença no coeficiente de arrasto e erro de 1,06%. Além disso, propõe-se uma solução que atenua falhas no processo de otimização.

Downloads

Não há dados estatísticos.

Referências

Guilherme Bertoldo. Otimização Aerodinâmica de Newton com base nas Equações de NavierStokes. Tese de doutorado. UFPR, 2014.

T. D. Economon et al. SU2 An Open-Source Suite for Multiphysics Simulation and Design. Em: AIAA Journal 54.3 (2016).

T.D Economon e E. V. D. Weide. Acesso online 2021-10-09. SU2. 2021. url: https://github. com/su2code/VandV.

A. Jameson, W. Schmidt e E. Turkel. Numerical Solution of the Euler Equations by Finite Volume Methods Using Runge-Kutta Time Stepping Schemes. Em: AIAA Journal (1981).

A. Kraiko et al. Axisymmetric nose shapes of specified aspect ratio, optimum or close to optimum with respect to wave drag. Em: Journal of applied mathematics and mechanics 67.5 (2003), pp. 703 730.

S. Patankar. Numerical heat transfer and uid ow. CRC press, 1980.

P. J. Roache. Verification and Validation in Computational Science and Engineering. Em: Hermosa, Albuquerque, USA (1998).

G. I. Taylor e J. W. Maccoll. The Air Pressure on a Cone Moving at High Speeds. Em: Proceedings of the Royal Society of London A 139.838 (1933), pp. 278297

Downloads

Publicado

2022-12-08

Edição

Seção

Trabalhos Completos