Análise do Escoamento ao Redor de um Corpo Oscilante na Presença de uma Superfície Plana

Abstract

Este trabalho utiliza o método de vórtices para simular numericamente o escoamento bidimensional, incompressível e em regime não-permanente. O fluido é Newtoniano com propriedades constantes que incide sobre um corpo oscilante de forma qualquer e conhecida na presença de uma superfície plana. A amplitude de oscilação do corpo é considerada como sendo pequena comparada com o comprimento representativo do corpo e, portanto, como uma primeira aproximação, as condições de contorno na superfície do corpo são transferidas da posição real para uma posição média na sua superfície discretizada. As superfícies sólidas são discretizadas e representadas por painéis planos sobre os quais se distribuem fontes com densidade constante para, assim, garantir a condição de impenetrabilidade. Vórtices discretos de Lamb são gerados nas proximidades dos painéis planos para garantir a condição de escorregamento-nulo. As cargas aerodinâmicas distribuídas e integradas são calculadas utilizando-se uma formulação integral derivada de uma equação de Poisson para pressão. Apresenta-se uma análise do efeito de oscilação no mecanismo de geração de vorticidade sobre um cilindro de seção circular e na evolução das cargas aerodinâmicas atuantes.