Metodologia para simulação numérica do escoamento potencial em torno de Corpos de Geometria Arbitrária utilizando o Método de Quadratura Diferencial Local com funções de Base Radial.

Abstract

Neste trabalho, o Método de Quadratura Diferencial Local com Funções de Base Radial (MQDL-FBR) é aplicado para simular o escoamento potencial e bidimensional em torno de corpos de geometria arbitrária. São utilizadas duas funções de base radial, a saber, a multiquádrica e a Thin-Plate Spline Modificada. Para a aplicação do método, são geradas malhas tipo "O" utilizando o método diferencial elíptico, das quais são utilizados os pontos de interseção como nós de referência. A partir de um programa desenvolvido utilizando o software MATLAB® e através de simulações numéricas, primeiramente é avaliada a influência dos parâmetros envolvidos na geração da malha. A partir do mapeamento do domínio físico irregular para o domínio computacional regular, a equação governante é transformada para o plano computacional e discretizada utilizando o MQDL-FBR. São apresentados os resultados para as linhas de corrente e distribuição do coeficiente de pressão para o escoamento potencial e bidimensional em torno de um cilindro, de elipses, de aerofólios Joukowski simétricos e do aerofólio NACA 0012. Para validação do programa desenvolvido, a partir das soluções exatas para os coeficientes de pressão nas superfícies do cilindro, das elipses e dos aerofólios Joukowski, são analisados os Erros Médios Quadráticos (EMQ) para os resultados numéricos obtidos. É avaliada a contribuição do parâmetro de forma das funções de base radial e do número de pontos da malha nos resultados obtidos para o EMQ. Para o escoamento em torno do aerofólio NACA 0012 são obtidas as linhas de corrente e a distribuição do coeficiente de pressão para diversos ângulos de ataque. Os resultados obtidos, quando utilizadas as duas FBRs, são satisfatórios, sendo confrontados com resultados disponíveis na literatura, obtidos pelo método dos painéis.