Análisis numérico de las características de interacción aerodinámica y aeroacústica del propulsor montado en la parte trasera en helicópteros de alta velocidad
Autores: Sun, Dazhi; Chen, Xi; Zhao, Qijun; Bao, Weicheng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Análisis numérico de las características de interacción aerodinámica y aeroacústica del propulsor montado en la parte trasera en helicópteros de alta velocidad
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Efectos de interferencia
Fuselaje
Hélice
Aerodinámico
Aeroacústico
Simulación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
Para estudiar los efectos de interferencia del fuselaje/propulsor montado en la parte trasera sobre las características aerodinámicas y aeroacústicas a una velocidad de avance de Ma = 0.323, se emplearon una simulación de campo de flujo de múltiples componentes y un método de predicción aeroacústica. En primer lugar, se adoptaron rejillas híbridas en el sistema de rejilla embebida, y se desarrolló un nuevo método de identificación de límites para abordar el problema de superposición ajustando el límite de la rejilla en función de las entidades. Las simulaciones se basaron en las ecuaciones URANS y FW-H. Los métodos de análisis numérico empleados fueron validados mediante comparaciones con datos experimentales. Luego, se analizaron las características aerodinámicas y aeroacústicas del propulsor, y se discutió en detalle la interferencia del fuselaje con el propulsor. Los hallazgos clave incluyeron lo siguiente. Bajo la interferencia del fuselaje, el nivel de presión sonora (SPL) del propulsor en aquellos observadores cerca de la dirección de vuelo hacia adelante aumentó drásticamente, en más de 10 dB, especialmente en el rango de dos a seis veces la frecuencia fundamental. Una velocidad vertical descendente redujo los SPL por debajo del fuselaje, mientras que una ascendente tuvo el efecto contrario. El efecto de desaceleración de las colas planas/verticales causó un aumento de empuje en el propulsor, con la mayoría de las magnitudes alrededor del 20%. A diferentes velocidades de avance, el aumento de empuje y los cambios en el SPL fueron similares.
Descripción
Para estudiar los efectos de interferencia del fuselaje/propulsor montado en la parte trasera sobre las características aerodinámicas y aeroacústicas a una velocidad de avance de Ma = 0.323, se emplearon una simulación de campo de flujo de múltiples componentes y un método de predicción aeroacústica. En primer lugar, se adoptaron rejillas híbridas en el sistema de rejilla embebida, y se desarrolló un nuevo método de identificación de límites para abordar el problema de superposición ajustando el límite de la rejilla en función de las entidades. Las simulaciones se basaron en las ecuaciones URANS y FW-H. Los métodos de análisis numérico empleados fueron validados mediante comparaciones con datos experimentales. Luego, se analizaron las características aerodinámicas y aeroacústicas del propulsor, y se discutió en detalle la interferencia del fuselaje con el propulsor. Los hallazgos clave incluyeron lo siguiente. Bajo la interferencia del fuselaje, el nivel de presión sonora (SPL) del propulsor en aquellos observadores cerca de la dirección de vuelo hacia adelante aumentó drásticamente, en más de 10 dB, especialmente en el rango de dos a seis veces la frecuencia fundamental. Una velocidad vertical descendente redujo los SPL por debajo del fuselaje, mientras que una ascendente tuvo el efecto contrario. El efecto de desaceleración de las colas planas/verticales causó un aumento de empuje en el propulsor, con la mayoría de las magnitudes alrededor del 20%. A diferentes velocidades de avance, el aumento de empuje y los cambios en el SPL fueron similares.