O efeito de geradores de vorticidade numa asa de perfil NACA 2412

O mundo da aviação esta em constante evolução, por forma a tornar a sua atividade mais segura, sustentável e pratica. A aerodinâmica das asas apresenta-se como uma grande área de importância. Na presente dissertação será estudado o efeito de geradores de vorticidade numa asa de perfil NACA 2412, na perspetiva da performance aerodinâmica do Cessna 152. Obter-se-ão valores dos coeficientes de sustentação e arrasto, bem como contours de velocidade, para diversas situações de voo. Estes resultados serão obtidos através da simulação numérica no software ANSYS Fluent. Serão estudadas três geometrias diferentes do gerador de vorticidade, variando-se os parâmetros de aplicação deste acessório na asa, nomeadamente a sua posição e o seu ângulo de incidência. Os restantes parâmetros manter-se-ão constantes. O modelo numérico será inicialmente validado através da comparação dos resultados do mesmo com resultados da referência bibliográfica “Theory of wing sections” do autor Ira H. Abbot e A. E. Von Doenhoff. A análise dos resultados será feita através de gráficos, que compararão a evolução do coeficiente de sustentação e coeficiente de arrasto para as diferentes geometrias e parâmetros de aplicação dos geradores de vorticidade. Os contours de velocidade servirão também, em medida comparativa, para visualizar alterações e diferenças no escoamento que sustentem as diferenças nos valores dos coeficientes. Todos os resultados serão sempre comparados ao modelo sem a utilização dos geradores de vorticidade. Das conclusões obtidas foi possível verificar que a aplicação dos geradores de vorticidade contribui para um coeficiente de sustentação e ângulo de ataque máximo superiores, porém a sua viabilidade é posta em causa devido ao aumento do coeficiente de arrasto. Conclusões serão tomadas relativamente à recomendação da utilização dos geradores de vorticidade, bem como das limitações do software ANSYS Fluent no caso de estudo.The aviation world is in constant evolution to make its activity safer, more sustainable, and practical. Wing aerodynamics presents itself as a major area of interest. In this thesis the effect of vortex generators in a NACA 2412 wing profile will be studied regarding the aerodynamic performance of flight of the Cessna 152. Values of lift and drag coefficients will be obtained for different flight situations, such as velocity contours. These results will be obtained through numerical simulation using ANSYS Fluent software. Three different vortex generator geometries will be studied. Parameters of application of this accessory on the wing will be varied, such as its position and its angle of incidence. All other parameters and conditions will be constant. The analytical model of the wing section will be validated comparing its results with the results of the bibliographical reference “Theory of wing sections” by Ira H. Abbot e A. E. Von Doenhoff. The obtained results of every simulation will be analysed through graphics which will compare the evolution of lift coefficient and drag coefficient, for the different geometries and parameters. Velocity contours will also be analysed to compare changes and differences in the airflow, which will support the differences and changes identified in the graphics. All results will always be compared to results of the wing section without the use of vortex generators. It was concluded that the vortex generators contribute to higher values of lift coefficient and angles of attack, but it also increases the total drag. Conclusions will be made regarding the recommendation of the use of vortex generators, as well as the limitations of using ANSYS Fluent in this type of investigation