Tecnologia Científica

Pequenos finlets em penas de coruja apontam o caminho para menos ruído de aeronaves
O resultado desta pesquisa será importante para o projeto de asas laminares no futuro e tem o potencial de reduzir o ruído da aeronave.
Por John Stevenson - 18/11/2020


Crédito: City University London

Uma pesquisa recente conduzida pelo professor Christoph Bruecker da Universidade de Londres e sua equipe revelou como finlets microestruturados em penas de coruja permitem o vôo silencioso e podem mostrar o caminho a seguir na redução do ruído de aeronaves no futuro.

O professor Bruecker é presidente da Royal Academy of Engineering Research da cidade em sensoriamento inspirado na natureza e controle de fluxo para transporte sustentável e Sir Richard Olver BAE Systems Chair para engenharia aeronáutica.

Sua equipe publicou suas descobertas no jornal do Instituto de Física, Bioinspiration and Biomimetics, em um artigo intitulado 'Efeito de giro de fluxo e controle laminar pela curvatura 3-D das serrilhas de ponta da asa da coruja'.

A pesquisa descreve a tradução dos dados detalhados de geometria 3-D de exemplos típicos de penas de coruja fornecidos pelo Professor Hermann Wagner na RWTH Aachen University (Alemanha) em um aerofólio biomimético para estudar o efeito aerodinâmico nos filamentos especiais na borda dianteira das penas .

Os resultados mostram que essas estruturas funcionam como arranjos de aletas que giram de maneira coerente a direção do fluxo próximo à parede aerodinâmica e mantêm o fluxo por mais tempo e com maior estabilidade, evitando turbulências.

Crédito: City University London

A equipe de pesquisa da cidade foi inspirada pela complexa geometria 3-D das extensões ao longo da frente das penas da coruja - reconstruída pelo Professor Wagner e sua equipe em estudos anteriores usando micro-tomografias de alta resolução.

Crédito: City University London

Após serem transferidas para um modelo digital, as simulações de fluxo em torno dessas estruturas (usando dinâmica de fluidos computacional) indicaram claramente a função aerodinâmica dessas extensões como finlets, que giram a direção do fluxo de forma coerente.

Este efeito é conhecido por estabilizar o fluxo sobre um aerofólio de asa varrida, típico de corujas enquanto batem as asas e planam.

Usando estudos de fluxo em um túnel de água, o professor Bruecker também provou a hipótese de rotação de fluxo em experimentos com um modelo de alhetas ampliado.

Sua equipe ficou surpresa com o fato de que, em vez de produzir vórtices, os finlets agem como aletas-guia finas devido à sua curvatura 3D especial. O arranjo regular de tais finlets sobre a envergadura da asa, portanto, vira a direção do fluxo perto da parede de uma maneira suave e coerente.

A equipe planeja usar uma realização técnica de um padrão de aerofólio de asa varrida em um túnel de vento anecóico para testes acústicos adicionais. O resultado desta pesquisa será importante para o projeto de asas laminares no futuro e tem o potencial de reduzir o ruído da aeronave.

Crédito: City University London

 

.
.

Leia mais a seguir