APIE-PD2 – Aerodinâmica Não Estacionária Utilizando Simulações de Grandes Escalas de Parede Modelada

Linha de pesquisa: APIE - Integração Aero-Propulsiva em Aeronaves Elétricas
Título: APIE-PD2 – Aerodinâmica Não Estacionária Utilizando Simulações de Grandes Escalas de Parede Modelada
Orientador: João Luiz Filgueiras de Azevedo
Duração: 48 meses
Número de vagas: 1 vaga(s)
Data limite para inscrição: 31/01/2024
Formação esperada: Ph.D., obtido no últimos 5 anos, em Engenharia Aeronáutica, Aeroespacial, Mecânica ou Civil, ou em Matemática Aplicada ou Ciências da Computação, com habilidades de programação comprovadas e familiaridade com aplicações em CFD.
Idiomas: Inglês (requerido), Português (fortemente recomendado)
Obrigatório processo de seleção / aprovação pelo ITA e inscrição no Programa de Pós-Graduação: Não
Expectativa de início das atividades: 01/04/2024

Escopo

A presente proposta de pesquisa se refere à investigação de camadas limite turbulentas compressíveis sobre aerofólios. Estes escoamentos são uma importante fonte de ruído em perfis e é fundamental entender sua dinâmica para descrever cargas não estacionárias sobre essas estruturas. O entendimento da dinâmica de camadas limite turbulentas sobre aerofólios é de importância fundamental para o projeto de configurações aerodinâmicas, como asas e dispositivos hiper sustentadores, bem como pás de turbinas eólicas, compressores, turbinas e hélices. A questão fundamental é a existência de múltiplas escalas na camada limite turbulenta, que cria dificuldades para descrever corretamente a dinâmica do escoamento próximo à parede. Basicamente, a energia cinética da turbulência é transportada por escalas de diferentes tamanhos característicos em camadas próximas e distantes da parede. Portanto, é necessário usar um método que capture as propriedades dos escoamentos aerodinâmicos em uma ampla faixa de frequências e escalas espaciais. A simulação de grandes escalas (LES) com parede modelada é o método numérico preferido para tais simulações de escoamento, uma vez que é capaz de descrever as escalas mais energéticas, que estão associadas à geração de ruído, a um custo computacional mais acessível em comparação com a simulação numérica direta (DNS) e com uma abordagem LES de parede resolvida.

Objetivos

A pesquisa da proposta de pós-doutorado será direcionada para desenvolver a capacidade de realizar simulações compressíveis de grandes vórtices de escoamentos turbulentos em altos números de Reynolds sobre configurações complexas de interesse industrial. Este projeto também estará preocupado com a investigação da aplicabilidade de modelos de parede LES em problemas aerodinâmicos e aeroacústicos estacionários e não estacionários. Além disso, também avaliará a capacidade de Modelos de Ordem Reduzida (ROM's) baseados em Decomposição Ortogonal Própria (POD) para prever com precisão a dinâmica do fluxo. Estas ferramentas numéricas serão aplicadas a problemas aerodinâmicos e aeroacústicos, incluindo aqueles envolvidos em interações hélice-nacela, a fim de reduzir o custo computacional atual. O estudo proposto abordará principalmente a aplicabilidade dos modelos de parede de equilíbrio LES em problemas aerodinâmicos complexos. Avaliará sua influência nas estatísticas da região da camada externa das camadas limite turbulentas.

Resultados Esperados

O presente trabalho irá explorar algumas novas técnicas de simulação de escoamentos que estão sendo estudadas em outros centros de pesquisa. Essas técnicas têm o potencial de diminuir o custo da simulação do escoamento e estender a aplicabilidade a geometrias complexas. Os objetivos da presente proposta são claramente complementares aos que estão em desenvolvimento no grupo e podem ser muito úteis para aumentar a expertise no Estado de São Paulo na área de aerodinâmica e aeroacústica. A presente proposta está definitivamente alinhada com as atuais necessidades prementes da indústria aeroespacial local e, também, com uma área estratégica já identificada como item essencial na continuidade do desenvolvimento tecnológico do país.

Informações adicionais

Para se inscrever, por favor, envie por e-mail (apenas arquivos PDF) os seguintes documentos para joao.azevedo@gp.ita.br até 31 de janeiro de 2024: (1) Carta de interesse, contendo informações completas de contato e status de cidadania/imigração, demonstrando de forma concisa, mas clara, seu conhecimento nos temas acima; (2) CV completo; (3) Carta de apresentação com nomes/informações de contato de 3 referências. Use " CPE–FLYMOV Postdoc" no campo assunto da mensagem.

Observação: a bolsa terá o valor de referência FAPESP (https://fapesp.br/valores/bolsasnopais). Benefícios adicionais possíveis.

Para candidatar-se

Para candidatar-se, favor enviar CV, preferencialmente formato Lattes, carta de motivação e uma carta de recomendação
joao.azevedo@gp.ita.br