Se puede lograr alta eficiencia para hidroalas de pitching no uniformemente flexibles a través de interacciones colectivas personalizadas
Autores: Kurt, Melike; Mivehchi, Amin; Moored, Keith
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Se puede lograr alta eficiencia para hidroalas de pitching no uniformemente flexibles a través de interacciones colectivas personalizadas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Experimentos
Interacciones
Hidroalas
Eficiencia
Sincronización
Espaciado
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Nuevos experimentos examinan las interacciones entre un par de hidroalas tridimensionales (AR = 2) de flexibilidad no uniforme que realizan un movimiento de pitching a través de mediciones de fuerza y eficiencia. Se descubre que la eficiencia colectiva mejora cuando la hidroala seguidora tiene una sincronización casi fuera de fase con la líder y se encuentra directamente aguas abajo con un espaciado óptimo en la dirección del flujo de X*=0.5. La eficiencia colectiva se mejora aún más cuando la seguidora opera con una amplitud de movimiento nominal que es un 36% mayor que la amplitud de la líder. Se midió una ligera degradación en la eficiencia colectiva cuando la seguidora estaba ligeramente desfasada de la disposición en línea donde se espera una impingencia directa de vórtices. Operando en las condiciones óptimas, la eficiencia colectiva y el empuje medidos son C=62% y CT,C=0.44, lo que representa mejoras sustanciales sobre la eficiencia y el empuje de C=29% y CT,C=0.16 de dos hidroalas completamente rígidas en aislamiento. Esto demuestra la promesa de lograr alta eficiencia con sistemas mecánicos de pitching puramente simples y allana el camino para el diseño de vehículos submarinos bioinspirados de alta eficiencia.
Descripción
Nuevos experimentos examinan las interacciones entre un par de hidroalas tridimensionales (AR = 2) de flexibilidad no uniforme que realizan un movimiento de pitching a través de mediciones de fuerza y eficiencia. Se descubre que la eficiencia colectiva mejora cuando la hidroala seguidora tiene una sincronización casi fuera de fase con la líder y se encuentra directamente aguas abajo con un espaciado óptimo en la dirección del flujo de X*=0.5. La eficiencia colectiva se mejora aún más cuando la seguidora opera con una amplitud de movimiento nominal que es un 36% mayor que la amplitud de la líder. Se midió una ligera degradación en la eficiencia colectiva cuando la seguidora estaba ligeramente desfasada de la disposición en línea donde se espera una impingencia directa de vórtices. Operando en las condiciones óptimas, la eficiencia colectiva y el empuje medidos son C=62% y CT,C=0.44, lo que representa mejoras sustanciales sobre la eficiencia y el empuje de C=29% y CT,C=0.16 de dos hidroalas completamente rígidas en aislamiento. Esto demuestra la promesa de lograr alta eficiencia con sistemas mecánicos de pitching puramente simples y allana el camino para el diseño de vehículos submarinos bioinspirados de alta eficiencia.