Estudo de desenvolvimento de um perfil aerodinâmico aplicado ao aerodesign com estudo em simulações

Abstract

O presente trabalho tem como objetivo analisar o comportamento aerodinâmico de perfil FT1309, que possa ser utilizado pela equipe de AeroDesign da Faculdade de Tecnologia de São José dos Campos (FATEC-SJC). A pesquisa avalia o desempenho aerodinâmico do perfil por meio de método computacional baseado no software XFLR5, permitindo a validação dos resultados teóricos empregados no desenvolvimento da aeronave para a competição SAE AeroDesign. A metodologia adotada envolve: (i) a seleção do perfil por meio de método paramétrico multicritério com o software XFLR5, comparando cinco perfis hipersustentadores nas mesmas condições de escoamento; e (ii) a análise das curvas aerodinâmicas características (CL, CD, CL/CD e Cm em função do ângulo de ataque), empregando o método de painéis viscoso implementado no XFLR5. O perfil FT1309 foi selecionado por apresentar a melhor relação de eficiência aerodinâmica (CL/CD máximo de 97,36), elevado coeficiente de sustentação máximo (CL,máx = 2,30) e ângulo de estol satisfatório de 13,5°, superando os demais perfis candidatos pelo método de pontuação ponderada adotado.

This work aims to analyze the aerodynamic behavior of the FT1309 airfoil, which can be used by the AeroDesign team at the Faculty of Technology of São José dos Campos (FATEC-SJC). Research evaluated the aerodynamic performance of the airfoil using a computational method based on the XFLR5 software, allowing the validation of the theoretical results used in the development of the aircraft for the SAE AeroDesign competition. The methodology adopted involves: (i) airfoil selection using a multi-criteria parametric method with the XFLR5 software, comparing high-lift airfoils under the same flow conditions; and (ii) an analysis of the characteristic aerodynamic curves (CL, CD, CL/CD and Cm as a function of the angle of attack), employing the viscous panel method implemented in XFLR5. The FT1309 airfoil was selected for presenting the best aerodynamic efficiency ratio (maximum CL/CD of 97.36), high maximum lift coefficient (CL,max = 2.30) and competitive stall angle of 13.5°, surpassing the other candidate airfoils by the personalized weighted evaluation method.