Armando Collazo Garcia III recebeu mais do que esperava de um curso de pós-graduação que fez na primavera passada. Ele desenvolveu uma nova compreensão da física dos choques transônicos produzidos através de um aerofólio de fluxo laminar com sucção da camada limite e adicionou um artigo publicado ao seu currículo.

"Quando recebi a atribuição de fazer um projeto de pesquisa, Percebi que já tinha um bom conjunto de dados da minha dissertação de mestrado que poderia usar de uma nova maneira, "Collazo Garcia disse." Eu fui capaz de aplicar técnicas de álgebra linear para manipular os dados do campo de fluxo e decompor as informações em modos. Os modos forneceram um instantâneo de vários aspectos do fluxo e foram classificados por sua contribuição de energia, com os modos de classificação superior mostrando as características mais importantes do fluxo. A beleza dessa técnica é que ela remove todo o ruído aleatório - toda a incerteza associada aos dados - e identifica os modos que são mais importantes para que possamos estudar o processo com mais eficiência. "

O artigo foi desenvolvido para o curso AE 598 - Análise Modal de Fluxo de Fluidos ministrado por Theresa Saxton-Fox, professor assistente no Departamento de Engenharia Aeroespacial da Universidade de Illinois Urbana-Champaign.

"Da aula, Aprendi a usar técnicas de análise modal, em particular, decomposição ortogonal adequada, e como a técnica pode me ajudar a entender os modos dominantes e características dominantes no fluxo em questão, "Collazo Garcia disse." Ao fazer a análise, Aprendi como considerar um modelo de ordem reduzida usando os modos dominantes me permitiu entender a dinâmica e a física importante do processo sem instabilidade e ruído que está presente nos dados. "

Para sua tese de mestrado, Collazo Garcia avaliou o desempenho aerodinâmico e as características de fluxo associadas de um aerofólio de fluxo laminar do tipo Griffith no ambiente transônico. Como o aerofólio foi projetado para operar na presença de sucção de camada limite ativa para auxiliar o aumento de pressão em toda a região da borda de fuga, o desempenho aerodinâmico do aerofólio era prejudicado quando essa sucção não era aplicada. Um processo de oscilação de choque altamente instável também foi observado na ausência de sucção devido a um processo complexo de interação de fluxo. Observou-se que a aplicação de sucção mitigou essa grande variabilidade na posição de choque e movimento instável. O trabalho que começou na aula de Saxton-Fox permitiu-lhe usar a análise modal para expandir o conhecimento sobre este processo de choque oscilatório.

"Obtivemos as frequências associadas de cada modo e fomos capazes de criar uma reconstrução do processo e capturar a física importante, removendo todas as instabilidades e ruídos associados nos dados, "Collazo Garcia disse." Observamos o aumento da onda de Mach, o que leva ao choque totalmente desenvolvido. Após a oscilação, ele se dissipa e então vemos novamente o processo se formando. "

Collazo Garcia disse que a reconstrução, que assumiu um único modo de Fourier para cada modo de decomposição ortogonal adequado, é uma técnica muito simples que pode ser aplicada a outros fluxos e outros conjuntos de dados com a intenção de compreender a física subjacente, as características mais importantes em um processo instável.

O estudo, "Análise modal do processo de choque transônico sobre um tipo de Griffith, Perfil aerofólio de fluxo laminar, "foi escrito por Armando R. Collazo Garcia III, Theresa Saxton-Fox, e Phillip J. Ansell. Foi apresentado em Fórum AIAA Scitech 2021 .