Estimativa e controle de escoamentos turbulentos

Resumo

A importância de controle de escoamento vem aumentando nos últimos anos, uma vez que o mesmo tem se mostrado uma ferramenta promissora para melhorar características aerodinâmicas e aeroacústicas de aeronaves. Com isso, técnicas de estimativa tornam-se ainda mais relevantes, pois estas passam a ser importantes não apenas para permitir melhor compreensão do escoamento, mas também para otimizar o controle do mesmo. Nesta pesquisa será realizada um estudo experimental de estimativa e controle envolvendo geração de ruído em escoamento de jato, o qual pode implicar em escoamentos altamente turbulentos e, portanto um problema intrinsicamente complexo. A estimativa de fonte de ruídos será realizada com base no método de análise por resolvente. No método de análise por resolvente a não linearidade do sistema dinâmico é tratada como um termo forçante, assim o problema pode ser resolvido como um sistema na forma de entradas e saídas, sendo possível identificar os termos forçantes ótimos (turbulência de campo próximo) e as respostas ótimas correspondentes (ruído de campo distante). Portanto, por meio da associação da leitura dos sensores a esses termos, é possível estimar estatísticas do escoamento relacionadas aos termos não lineares. Para o problema de controle considera-se a utilização do método de Wiener-Hopf, uma vez que a não causalidade é observada em diversos problemas de controle de escoamentos resolvidos no domínio da frequência. Esse método permite forçar a causalidade durante a obtenção da lei de controle, gerando uma solução causal ótima. Consequentemente, evita a queda de desempenho que pode ser observada ao utilizar uma solução truncada no controle de escoamento. (AU)