Utilização de uma malha estruturada na análise do aerofólio s809

Abstract

A análise numérica tem se tornado uma ferramenta essencial nas etapas do desenvolvimento de um projeto devido a sua capacidade de solução para fenômenos físicos descritos por leis de difícil solução analítica, economizando tempo e dinheiro, uma vez que um número muito menor de protótipos será construído até a obtenção do resultado final. Para tanto, deve-se encontrar uma malha ideal de forma que esta possibilite o resultado mais próximo possível da realidade, com o mínimo de esforço computacional. O objetivo é o estudo do aerofólio S809 bastante empregado em aerogeradores. A metodologia empregada será a determinação de uma malha estruturada ideal para simulações em diversas condições de operação dos rotores desses equipamentos. Será observado alguns aspectos importantes, como o número mínimo de elementos necessários, o refinamento próximo à superfície do aerofólio, isto é, o tamanho inicial e a relação de crescimento dos elementos nesta região, de maneira a obter a melhor representação dos efeitos de camada limite e o fenômeno da turbulência, assim como, o tamanho mínimo necessário do domínio a ser discretizado, de forma que este não influencie nos resultados das simulações. Desta forma, aplicando-se o aumento gradativo do número de elementos bem como a diminuição da relação de crescimento destes ao redor do aerofólio nas malhas construídas pelo software ICEM® e realizando simulações através do FLUENT®, espera-se a convergência dos resultados obtidos para os coeficientes de arrasto e de sustentação a partir de um determinado número de elementos da malha, sendo desnecessário qualquer tipo de acréscimo no refinamento local ou global, uma vez que isto apenas aumentaria o esforço computacional e não mais influenciaria nos resultados. Além disso, deve ser observado que as equações de momento, energia e da continuidade devem atender ao erro mínimo exigido. Assim, esta malha representaria o caso ideal desejado