Validação de código de fronteira imersa compressível para problemas de aeroacústica computacional

• Main Author: Rudner Lauterjung Queiroz
• Other Authors: Roberto Francisco Bobenrieth Miserda
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Instituto Tecnológico de Aeronáutica 2009
• Subjects: Aeroacústica; Condições de contorno; Escoamento compressível; Camadas limite; Análise numérica; Estrutura de geometria variável; Aerodinâmica; Engenharia aeronáutica
• Online Access: http://www.bd.bibl.ita.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=1238

Este trabalho apresenta e valida um método de fronteira imersa de quarta ordem para escoamentos compressíveis e viscosos e sua aplicação no cálculo do ruído produzido por escoamentos em geometrias complexas. As equações de Navier-Stokes compressíveis e não-permanentes são resolvidas por meio de uma discretização em volumes finitos onde os fluxos são calculados pelo método explícito e anti-simétrico de quarta ordem de Ducros. O avanço temporal é feito usando um método Runge-Kutta de terceira ordem. O método de fronteiras imersas é aplicado de forma que as condições de contorno são impostas diretamente nos volumes de controle que contém os pontos da fronteira imersa, resultando em uma representação precisa da superfície sólida. Os resultados numéricos são apresentados e comparados com soluções analíticas para o escoamento subsônico laminar sobre uma placa plana e o escoamento supersônico laminar sobre um perfil dupla-cunha, com todos os casos mostrando boa concordância com os resultados analíticos. Resultados aeroacústicos são apresentados para o caso do escoamento subsônico turbulento sobre dois cilindros circulares em configuração tandem.