Simulação numérica da minimização do erro da pressão estática medida na tomada do tecnam P2008

Abstract

Nesta dissertação foi estudada o efeito e importância que as tomadas de pressão es- tática têm na diminuição de pressão dinâmica medida na linha de pressão estática. As tomadas de pressão estática que serão estudadas fazem parte do avião Tecnam P2008, que se enquadra na gama de aviões ligeiros. Desta forma, foram efetuadas simulações numéricas com o auxílio do software denomi- nado Ansys Fluent, que permitiram a obtenção de pathlines e contours acerca da distribuição da pressão dinâmica e da magnitude de vorticidade ao redor das tomadas de pressão estática. Com isto, nesta dissertação foram estudados dois designs distintos de tomadas de pres- são estática, ambas presentes na fuselagem do Tecnam P2008. Através disto foi possível ave- riguar qual dos dois designs de tomada de pressão estática foi o mais eficaz na prevenção da entrada de pressão dinâmica na linha de pressão estática. Os resultados foram analisados após a verificação e validação do modelo numérico atra- vés de referências bibliográficas. Esta análise contém gráficos de distribuição de pressão dinâ- mica e de magnitude de vorticidade, sendo os gráficos de dois tipos: contours e pathlines. Posteriormente foi efetuada uma comparação de resultados obtidos consoante o incremento de velocidade, e outra comparação dos resultados obtidos entre cada tomada de pressão es- tática. As conclusões obtidas permitiram apurar qual dos designs de tomada de pressão está- tica foi o mais eficaz na prevenção de entrada de pressão dinâmica na linha de pressão estática, sendo a mesma a tomada de pressão estática nº2 e permitiram concluir que ambos os designs de tomada de pressão estática contribuem para a diminuição de entrada de pressão dinâmica.

In this dissertation the effect and importance that static pressure ports have in the de- crease of dynamic pressure measured in the static pressure line was studied. The static pressure ports that will be studied are part of the Tecnam P2008 aeroplane, which fits in the range of light aeroplanes. In this way, numerical simulations were performed with the aid of the software called Ansys Fluent, which allowed obtaining pathlines and contours about the dynamic pressure dis- tribution and the vorticity magnitude around the static pressure ports. With this, in this dissertation, two different designs of static pressure ports were studied, both present in the fuselage of the Tecnam P2008. Through this it was possible to ascertain which of the two static pressure ports designs was the most effective in preventing dynamic pressure ingress into the static pressure line. The results were analysed after verification and validation of the numerical model using literature references. This analysis contains graphs of dynamic pressure distribution and vorti- city magnitude, being the graphs of two types: contours and pathlines. Subsequently, a com- parison of the results obtained according to the velocity increment was carried out, and an- other comparison of the results obtained between each static pressure port was made. The conclusions obtained allowed us to ascertain which of the static pressure ports designs was the most effective in preventing dynamic pressure from entering the static pres- sure line, this being static port no. 2, and allowed us to conclude that both static pressure port designs contribute to the reduction of dynamic pressure entering.