Simulação computacional para determinação do coeficiente de arrasto de um paraquedas hipersustentado

Abstract

Neste trabalho foi desenvolvida a análise em CFD (“Computational Fluid Dynamics”) de três geometrias distintas de um paraquedas de perfil hipersustentado para definir quais alterações podem ser propostas para o aumento do seu coeficiente de arrasto. Para tanto é empregada metodologia RANS, com modelagem K-𝜔 SST de turbulência em uma modelagem de regime transiente; a avaliação de independência de malha é feita pelos métodos GCI e y+. Os resultados são comparados com dados experimentais levando-se em conta as considerações apresentadas na literatura acerca do tema e se identifica que ambos os casos, de acréscimo ou de redução de 20 mm na altura do ápice do velame, geram uma diminuição do coeficiente de arrasto. Por fim, são abordadas características práticas da implementação de melhorias geométricas para o paraquedas estudado e possibilidades de refinamento do estudo realizado.

The present work proposes the CFD analysis of tree different geometrics for a pulled-down apex parachute to define which modifications may be proposed to increase its drag coefficient. Therefore the RANS methodology is applied, with the K-𝜔 SST turbulence modeling in an unsteady flow and the mesh independence is evaluated by the GCI and y+ methods. The results are compared to the experimental data based in the considerations founded in the literature about the theme and is founded that both the cases, the increase and the decrease of the canopy apex height in 20mm, generates a reduction in the drag coefficient. Finally, are approached the practical characteristics for the geometrical upgrades implementation in the parachute and the possibilities of refinement for this study.