Publicação: Estudo numérico da aeroacústica de hélices de vants: metodologia e aplicação prática com o método Ffowcs Williams-Hawkings
Carregando...
Tipo do documento
Data
Direito de acesso
Coleções
Programa
Área do conhecimento
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA AEROESPACIAL::AERODINAMICA
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Autores
Orientador
Coorientador
Resumo
Os veículos aéreos não tripulados (VANTs) têm apresentado uma crescente expansão tanto no
Brasil quanto no cenário internacional, atuando em diversos setores e avançando progressivamente
para operações em áreas urbanas. Estudos de mercado apontam um crescimento anual
significativo dessa tecnologia, reforçando sua tendência de consolidação e aplicação no cotidiano.
Dados do Departamento de Controle do Espaço Aéreo (DECEA) confirmam o aumento contínuo
no número de operadores de VANTs no Brasil.
Com a crescente atenção voltada para esses veículos, discussões em torno da regulamentação
do ruído gerado por suas hélices têm ganhado espaço nas agências de aviação civil ao redor do
mundo. Embora o Brasil ainda não possua normas específicas sobre o tema, é imprescindível
que fabricantes se antecipem às futuras exigências regulatórias, adotando estratégias para prever
e mitigar o impacto sonoro, contribuindo para uma operação mais silenciosa e confortável ao
usuário final.
Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivo desenvolver e aplicar uma metodologia
prática para estimar computacionalmente o ruído gerado por hélices de VANTs, de modo a
fornecer subsídios para o desenvolvimento desses projetos e a otimização acústica desses sistemas.
Para isso, foi realizado um extenso levantamento bibliográfico e adotada uma abordagem baseada
em simulações fluidodinâmicas computacionais (CFD) no software ANSYS Fluent®, com a
resolução das equações do modelo Unsteady Reynolds-Averaged Navier-Stokes (URANS). Foram
empregados tanto o método estacionário Moving Reference Frame (MRF) quanto o método
transiente Sliding Mesh. Após a validação do modelo aerodinâmico, aplicou-se a analogia
acústica de Ffowcs Williams–Hawkings (FWH) para a predição do campo sonoro.
Os resultados obtidos demonstraram excelente concordância dos coeficientes aerodinâmicos
com dados de referência, evidenciando a robustez da modelagem empregada, apresentando erros
relativos a literatura inferiores a 5% para o empuxo e o torque. A predição acústica apresentou
ótima correspondência com os ruídos tonais, especialmente para as primeiras harmônicas da
frequência de passagem das pás (BPF), porém, mostrando limitação para o ruído de banda larga
e frequências elevadas.
Abstract
Palavras-chave
Ruído de VANTs, Simulações Numéricas Computacionais Fluidodinâmicas (CFD), Modelo de Analogia Acústica (AA), Método de Ffowcs Williams-Hawkings (FWH), Modelagem Computacional Aeroacústica (CAA), UAV Noise, Computational Fluid Dynamics (CFD) Simulations, Acoustic Analogy (AA) Model, Ffowcs Williams-Hawkings (FWH) Method, Computational Aeroacoustics (CAA)
Citação
BARBOSA, Rodrigo Daher. Estudo Numérico da Aeroacústica de Hélices de VANTs: Metodologia e
Aplicação Prática com o Método Ffowcs Williams-Hawkings. 2025. 83 p. Trabalho de Conclusão
de Curso (Graduação em Engenharia Aeronáutica) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia -MG, 2025.