"A Transversalidade da Ciência, Tecnologia e Inovações para o Planeta"
5 a 7 de outubro de 2021
Trabalho 14757
| ISSN | 2237-9045 |
|---|---|
| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Física dos Fluídos, Física de Plasmas e Descargas Elétricas |
| Setor | Instituto de Ciências Exatas e Tecnológicas - Campus Florestal |
| Conclusão de bolsa | Não |
| Primeiro autor | Ana Luiza Moreira |
| Orientador | ROBSON LUIZ SANTOS |
| Título | Dinâmica de Fluidos Computacional (CFD) na vida e na aprendizagem |
| Resumo | Esse trabalho com CFD, especificamente no programa ANSYS, tem como objetivo facilitar o acesso a essa ferramenta que barateia os custos com simulações de fluidodinâmica e também dar maior noção sobre a física dos fluidos a alunos de ensino médio uma vez que essas simulações podem ser transformadas em animações com cores formas e tabela de pressão em Pascal ou velocidade em metros por segundo. O trabalho realizado até agora levou em conta alguns cálculos analíticos e também registros de perfis aerodinâmicos especialmente de aviões para serem simulados e serem aplicados no aerodesign visando escolha dos melhores perfis, formato de asa, posição da asa e formato de ponta, buscando atender as condições de voo que são de baixa velocidade com elevado coeficiente de sustentação proporcionando o melhor aerofólio possível. Esse trabalho visa formar um tutorial de iniciação ao CFD com algumas simulações prontas e os métodos utilizados, desse modo ambientando novos alunos a esse programa que usa computação numérica no método de elementos finitos para solucionar equações de hidrodinâmica, particularmente, a equação de Navier Stokes. Para o aerodesign os materiais de simulação vêm de conhecimento prévio de competições anteriores e livros. Para ensino se busca sistemas do dia a dia que podem ser estacionários ou turbulentos para exemplificar e dar ideia de algo que não é visível a olho nu. Devida as condições de voo serem com baixo número de Reynolds as condições utilizadas são de escoamento laminar com presença de gravidade temperatura de 20°C, pressão de 1 atm, densidade do ar 1,225 kg/m³. Essa simulação mais usual para aerodesign também é usada como introdução ao ANSYS, visto que essa configuração atende a maioria dos sistemas presentes no dia a dia. Com o trabalho foi possível verificar e registrar a falta de aporte do programa para sistemas 2D, sendo a melhor forma de contornar os erros que podem aparecer nesse tipo de simulação é fazer o sistema em 3D com a terceira dimensão infinitesimal de forma que as forças resultantes sejam irrelevantes. Com as simulações conseguimos calcular as forças resultantes sobre cada superfície nos 3 eixos e ter a distribuição de pressão detalhada sobre a superfície o que contribui com informações para a parte estrutural uma vez que as estruturas podem ser calculadas por áreas para resistirem aquele esforço local e não a um geral. No ensino conseguimos simular desde a água em uma mangueira ou o ar que corre em uma casa até o fluxo gerado por um ventilador ou a turbulência atrás de uma carreta. |
| Palavras-chave | CFD, aerodesign, fluidos |
| Forma de apresentação..... | Painel |
| Link para apresentação | Painel |
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