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ORCID:  http://orcid.org/0009-0009-8946-8569
Document type: Trabalho de Conclusão de Curso
Access type: Acesso Aberto
Title: Comparative study of aerodynamic models for aeroelastic flutter prediction and dynamic stall
Alternate title (s): Estudo comparativo de modelos aerodinâmicos para a predição de flutter aeroelástico e estol dinâmico
Author: Maffei, Vitor José Meyer
First Advisor: Silva, Higor Luis
First member of the Committee: Liorbano, Felipe Fernandes
Second member of the Committee: Morais, Tobias Souza
Summary: Este trabalho revisa e compara os principais métodos para a modelagem do flutter aeroelástico bidimensional, com foco especial nas diferentes formulações aerodinâmicas e na capacidade de representar os efeitos do estol dinâmico. O objetivo é fornecer uma visão comparativa desses métodos, servindo como um conjunto auxiliar de ferramentas para a estimativa e previsão de resultados experimentais, especialmente no contexto de ensaios aeroelásticos em laboratórios de pesquisa. Inicialmente, são investigadas as formulações mais simples de escoamento colado, o que inclui os modelos quase-estacionário e não estacionário, seguidas pelos modelos semi-empíricos mais avançados para representação do estol dinâmico, nomeadamente as formulações ONERA e Leishman–Beddoes. Todos os modelos são implementados numericamente em MATLAB e analisados por meio da comparação com um caso experimental de referência disponível na literatura. A partir das principais características, vantagens e limitações de cada abordagem, conclui-se que, entre os métodos baseados em escoamento colado, o modelo aerodinâmico não estacionário de Wagner apresenta previsões mais precisas quando comparado à formulação quase-estacionária, uma vez que o flutter é intrinsecamente um fenômeno dinâmico de alta frequência. Entre os modelos semi-empíricos com representação do estol dinâmico, destaca-se o método de Leishman Beddoes, que apresentou os resultados mais satisfatórios, principalmente devido à calibração previamente validada dos parâmetros aerodinâmicos.
Abstract: The present work reviews and compares the main methods for modeling bidimensional aeroelastic flutter, with particular focus on different aerodynamic formulations and their ability to represent dynamic stall effects. The objective is to provide a comparative view of these methods, serving as an auxiliary set of tools for estimating and predicting experimental results, especially in the context of research aeroelastic tests. Simpler attached-flow formulations, namely quasi-steady and unsteady models, are first investi gated, followed by more advanced semi-empirical dynamic stall models, namely the ONERA and Leishman–Beddoes formulations. All models are numerically implemented in MATLAB and analysed through comparison with a reference experimental case from the literature. By identifying the main characteristics, advantages, and limitations of each approach, it is concluded that, among the attached-flow methods, the unsteady Wagner aerodynamic model provides more accurate predictions than the quasi-steady formulation, since flutter is inherently a high-frequency dynamic phenomenon. Among the semi-empirical models with dynamic stall representation, the Leishman–Beddoes method yields the most satisfactory results, mainly due to the previously validated calibration of its aerodynamic parameters.
Keywords: Flutter
Estol dinâmico
Simulação
Dynamic stall
Simulation
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
Language: eng
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Quote: MAFFEI, Vitor José. Comparative study of aerodynamic models for aeroelastic flutter prediction and dynamic stall. 2026. 66 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Aeronáutica) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2026.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/50457
Date of defense: 24-Mar-2026
Appears in Collections:TCC - Engenharia Aeronáutica

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