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Exploración Aerodinámica para Alas en Tándem con Superficies Lisas o Corrugadas a Bajo Número de Reynolds

Autores: Zhang, Qing; Xue, Rongrong; Li, Heng

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Exploración Aerodinámica para Alas en Tándem con Superficies Lisas o Corrugadas a Bajo Número de Reynolds


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Alas de libélula
Aerodinámica
Configuración en tándem
Grosor del perfil alar
Decalaje de la ala trasera
Eficiencia aerodinámica

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 19

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La corrugación de la piel y la configuración en tándem son dos características distintas que caracterizan el flujo alrededor de las alas de las libélulas. A diferencia del perfil aerodinámico liso y el par único de alas de los aviones convencionales, las superficies corrugadas y las alas en tándem influyen en la aerodinámica tanto a nivel local como global. En este artículo, se diseñaron varios tipos de configuraciones de alas dobles en tándem, y luego se llevaron a cabo investigaciones computacionales basadas en experimentos en túneles de viento para investigar las características aerodinámicas de estos modelos. Se realizaron simulaciones computacionales utilizando códigos internos con una velocidad de flujo libre de 20 m/s y un ángulo de ataque de -4 grados a 16 grados. Basado en estos resultados computacionales, se compararon y presentaron cuantitativamente los efectos del grosor del perfil aerodinámico, la ondulación de la superficie y el decalaje de la ala trasera en las características aerodinámicas. Los resultados finales demuestran que una configuración de alas en tándem podría eliminar la separación cerca del borde de salida en ángulos de ataque de 8 grados a 10 grados, o retrasar la separación del borde de salida en ángulos de ataque mayores a 10 grados. Así, la eficiencia aerodinámica de las configuraciones en tándem podría proporcionar una mejora significativa en comparación con configuraciones con una sola ala. El mayor porcentaje de mejora en la eficiencia aerodinámica para una configuración gruesa en tándem en comparación con una configuración gruesa única es del 1376% a un ángulo de ataque de 0 grados. La ondulación de la superficie se detendrá a un ángulo de ataque más bajo, pero obtendrá algún beneficio aerodinámico del flujo separado que se mantiene. El decalaje de la ala trasera tiene una mejora obvia en la sustentación para la configuración en tándem. Por lo tanto, se concluye que la configuración en tándem es atractiva y prometedora para los MAVs con estructuras flexibles en un futuro cercano.

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