As simulações de software e os testes de túnel de vento prevêem com precisão o Cd e o Cl em condições reais?

7

O coeficiente de sustentação (Cl) e o coeficiente de arrasto (Cd) que obtenho usando simulações de software ou testes de túnel de vento subsônicos são os mesmos que em uma aeronave real durante o cruzeiro? Ou haverá algum erro?

    
por Shreman Parikh 11.11.2015 / 15:05

1 resposta

Depende.

Na dinâmica de fluidos computacional (CFD) existem limites para o cálculo do fluxo turbulento. Isso significa que a grande separação de fluxo não pode ser modelada com precisão; especialmente suas características dependentes do tempo são computacionalmente muito complexas para serem modeladas. Em vez disso, métodos estatísticos devem ser usados.

Para características anexas e de campo distante, os métodos são refinados o suficiente para produzir resultados muito precisos, tanto que o que historicamente havia sido estudado em testes de túnel de vento ou somente na aeronave acabada pode agora ser calculado com confiança até velocidades hipersônicas. Erros ainda existem - afinal, se o modelo geométrico não incluir as irregularidades de fabricação da aeronave real, os resultados não estarão em total concordância, mas próximos o suficiente para propósitos de engenharia.

Em teste de túnel de vento você não pode esperar os mesmos resultados, desde que o Número de Reynolds e número Mach são diferentes da coisa real. Isso é ajustado com fatores de correção e, novamente, os resultados se tornam bons o suficiente para fins de engenharia. Túneis de vento criogênicos até mesmo removem essa restrição, mas são muito caros para construir e operar, porque eles correm com nitrogênio puro em temperatura muito baixa e várias barras de pressão. Pequenos erros permanecem, porque todos os detalhes da aeronave real não podem ser modelados em um modelo de túnel de vento e sua relação entre pressão dinâmica e rigidez não pode ser ajustada para todas as condições de fluxo, portanto efeitos aeroelásticos permanecerão diferentes.

Os testes do túnel de vento ainda são valiosos para prever forças em condições pós-estol e para calibrar novos códigos de CFD. A maior parte do envelope operacional pode ser coberta com CFD. A combinação de ambos é suficiente para prever os coeficientes de força com confiança, e apenas efeitos aeroelásticos e detalhes do comportamento de stall podem ser levemente diferentes do que o esperado dos testes.

    
11.11.2015 / 20:47