Estudo computacional da receptividade de ondas acústicas sobre rugosidades localizadas em camada limite compressível

Resumo

Imperfeições em superfícies, como rugosidade, podem antecipar o processo de transição laminar-turbulenta da camada limite. As atuais teorias que predizem a localização do ponto onde surge a turbulência não possuem precisão adequada para o projeto aeronáutico e são semiempíricas, o que dificulta a fase estudo preliminar de novas configurações de aeronaves. Um dos problemas das teorias utilizadas na indústria está na predição da amplitude inicial das ondas de instabilidade, que é função da receptividade do escoamento às perturbações externas. As teorias existentes acerca da receptividade carecem de dados experimentais precisos para conseguirem se desenvolver. Novos métodos experimentais estão surgindo, como por exemplo em \cite{Placidi2019}, mas precisam de verificação da repetibilidade de resultados. Nesse cenário, o trabalho proposto busca obter dados acerca da receptividade de ondas acústicas sobre rugosidades localizadas em camada limite a partir de simulação numérica direta das equações de Navier-Stokes. Os dados obtidos serão comparados com os dados de \cite{Placidi2019} e servirão para desenvolvimento e validação de teorias de receptividade. Os resultados serão estendidos ao regime subsônico compressível, pouco explorado na literatura. (AU)