ANÁLISE FLUIDODINÂMICA E OTIMIZAÇÃO DE ALETAS EM FOGUETE ACADÊMICO

A otimização de componentes é cada vez mais importante no meio aeroespacial, por exemplo, ela pode ser usada para a redução de variáveis como o arrasto e atrito, contribuindo com resultados positivos economicamente, e aerodinamicamente. Considerando o importante papel aerodinâmico que as aletas dese...

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Detalhes bibliográficos
Autor principal: Lucena, Ayrton Lira de
Outros Autores: Bezerra, Evans Paiva da Costa
Formato: bachelorThesis
Idioma:pt_BR
Publicado em: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Assuntos:
Simulação fluidodinâmica, otimização, foguete acadêmico, aleta de alumínio.
Computational Fluid Dynamics, optimization, rocket academic, aluminum fin
Endereço do item:https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/42930
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spelling ri-123456789-429302022-12-29T15:44:25Z ANÁLISE FLUIDODINÂMICA E OTIMIZAÇÃO DE ALETAS EM FOGUETE ACADÊMICO Lucena, Ayrton Lira de Bezerra, Evans Paiva da Costa João Carlos Arantes Costa Júnior Simulação fluidodinâmica, otimização, foguete acadêmico, aleta de alumínio. Computational Fluid Dynamics, optimization, rocket academic, aluminum fin A otimização de componentes é cada vez mais importante no meio aeroespacial, por exemplo, ela pode ser usada para a redução de variáveis como o arrasto e atrito, contribuindo com resultados positivos economicamente, e aerodinamicamente. Considerando o importante papel aerodinâmico que as aletas desempenham, este trabalho pretende através de simulações e otimizações, gerar o melhor modelo de aleta de alumínio, para um foguete acadêmico, projetado para 1500 metros de apogeu, com o intuito de reduzir o arrasto e manter a estabilidade dentro dos valores ideais. O foguete foi modelado através do SolidWorks, projetado aerodinamicamente através do OpenRocket, realizadas análises fluidodinâmicas em CFD através do método dos volumes finitos, utilizando o ANSYS Workbench. Foram realizadas otimizações no domínio a fim de obter malhas refinadas, sem haver um número excessivo de elementos. As condições de contorno iniciais têm como velocidade máxima do ar de 215 m/s, parede do foguete adiabática e modelo de viscosidade escolhido como Spalart-Allmaras. Foi utilizado o índice de convergência de malha para garantir que os resultados obtidos são confiáveis. O processo de otimização das dimensões das aletas, gerou através da simulação, uma redução do arrasto em cerca de 27,15%, com a manutenção da estabilidade, que se manteve dentro dos limites estabelecidos. Assim, a aleta de alumínio, foi adequada ao projeto, resultando em valores confiáveis aerodinamicamente, e através do processo de otimização, promovendo as dimensões mais significativas para o projeto. 2021-05-04T11:52:54Z 2021-10-05T15:57:37Z 2021-05-04T11:52:54Z 2021-10-05T15:57:37Z 2021-04-23 bachelorThesis 20190001954 LUCENA, Ayrton Lira de. ANÁLISE FLUIDODINÂMICA E OTIMIZAÇÃO DE ALETAS EM FOGUETE ACADÊMICO. Orientador: Evans Paiva da Costa Ferreira. 2021. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2021. https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/42930 pt_BR application/pdf Universidade Federal do Rio Grande do Norte Brasil UFRN Engenharia Mecânica
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Lucena, Ayrton Lira de
ANÁLISE FLUIDODINÂMICA E OTIMIZAÇÃO DE ALETAS EM FOGUETE ACADÊMICO
description A otimização de componentes é cada vez mais importante no meio aeroespacial, por exemplo, ela pode ser usada para a redução de variáveis como o arrasto e atrito, contribuindo com resultados positivos economicamente, e aerodinamicamente. Considerando o importante papel aerodinâmico que as aletas desempenham, este trabalho pretende através de simulações e otimizações, gerar o melhor modelo de aleta de alumínio, para um foguete acadêmico, projetado para 1500 metros de apogeu, com o intuito de reduzir o arrasto e manter a estabilidade dentro dos valores ideais. O foguete foi modelado através do SolidWorks, projetado aerodinamicamente através do OpenRocket, realizadas análises fluidodinâmicas em CFD através do método dos volumes finitos, utilizando o ANSYS Workbench. Foram realizadas otimizações no domínio a fim de obter malhas refinadas, sem haver um número excessivo de elementos. As condições de contorno iniciais têm como velocidade máxima do ar de 215 m/s, parede do foguete adiabática e modelo de viscosidade escolhido como Spalart-Allmaras. Foi utilizado o índice de convergência de malha para garantir que os resultados obtidos são confiáveis. O processo de otimização das dimensões das aletas, gerou através da simulação, uma redução do arrasto em cerca de 27,15%, com a manutenção da estabilidade, que se manteve dentro dos limites estabelecidos. Assim, a aleta de alumínio, foi adequada ao projeto, resultando em valores confiáveis aerodinamicamente, e através do processo de otimização, promovendo as dimensões mais significativas para o projeto.
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