Percorrer por autor "Cerdeira, Ana Teresa Sanches"
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- Distribuição de Pressão de Jatos de Impacto Através de Escoamento Cruzado do F-35BPublication . Cerdeira, Ana Teresa Sanches; Barata, Jorge Manuel MartinsUma aeronave V/STOL quando paira junto do solo ou aterra cria um escoamento tridimensional extremamente complexo entre os jatos, a superfície da própria aeronave e o solo. Devido à forte interação dos jatos de descolagem com o plano do solo, há a formação de um jato de parede que flui radialmente desde o ponto de impacto ao longo da superfície do solo e que interage com escoamentos cruzados causados por vento lateral ou pelo próprio movimento da aeronave. São várias as consequências que daí podem resultar, tais como: perdas do poder de descolagem, de sustentação e de potência dos motores devido à re-ingestão dos gases de escape e diminuição da pressão nas superfícies inferiores das asas e da fuselagem, provocando uma força de sucção do aparelho em direção ao solo. O escoamento de jatos incidentes sobre superfícies através de um escoamento cruzado está especialmente associado a este tipo de aeronaves e tem sido amplamente estudado com diversas motivações e aplicações práticas. Contudo, a maioria dos estudos realizados consideram altas alturas de impacto e baixas razões de velocidade entre o jato e o escoamento cruzado. Assim, no que diz respeito ao problema de ground effect da aeronave V/STOL, os trabalhos já efetuados não apresentam grande relevância. Devido também à complexidade das novas configurações de aeronaves V/STOL, como é o caso do F-35B, é importante continuar os estudos já realizados, nomeadamente a distribuição de pressão que permitirá compreender melhor o fenómeno de ground effect referido. Atendendo a que ainda não existem resultados publicados de medições de pressões para o caso de dois jatos incidentes alinhados com o escoamento cruzado, cuja relevância é precisamente o F-35B, esta dissertação é dedicada ao estudo experimental da distribuição de pressão de jatos de impacto através de escoamento cruzado nas partes inferiores da fuselagem e da asa do F-35B para Vj=U0 iguais a 15, 22:5 e 33:7 e para H=Dm igual a 3. Com o objetivo de complementar e comparar este estudo, é apresentada também uma simulação numérica deste escoamento. Através desta são obtidas as distribuições de pressão para as mesmas condições da experiência realizada, mas também junto ao solo. Para além disto, é mostrado o escoamento médio no plano vertical de simetria. Verifica-se maioritariamente a existência de regiões com pressões negativas e nulas. Nas regiões perto dos jatos estão presentes elevados coeficientes de pressão negativos que dão origem a uma região de sucção à volta dos jatos de impacto. Através da utilização do esquema numérico QUICK, apresentamos soluções com um grande nível de precisão numérica, já que este possibilita a obtenção de soluções independentes da dimensão da malha com um número menor de pontos do que o exigido por outros esquemas. Nas localizações dos jatos verifica-se a existência das pressões mais elevadas e as regiões de pressões negativas junto aos jatos de impacto estão associadas com o núcleo dos ground vortexes. Observa-se a formação de um ground vortex na região entre os jatos de impacto, fenómeno este que ainda não foi descrito na literatura, já que era esperado encontrar um escoamento em repuxo nesta zona para baixas alturas de impacto. Ao compararmos a forma da região de pressões negativas com a forma do ground vortex verificamos que estas são bastante semelhantes, observando-se a envolvência do jato incidente como um “cachecol”.